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第1回 授業全体の概説

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地球の構成地球構成物質一覧

【地球の構成】
 地球は下記のように4圏から構成される。中心に存在する地圏が最も重要である。ただし、地表に存在する(地表にしか存在できない)人類にとっては、地表における残りの3圏との関わりの方がより深いため、実質的にはそれらからの影響をより強く受けている。

地球を構成する各圏

厚さ
(km)

各圏を構成する部分

内容
生物圏
(biosphere)




約0 以下の3圏の境界付近に存在する生物を中心とする部分 植物や動物などの生物が中心となる生態系を形成する部分である。

有機の
1圏

地球の
4圏
気圏
(atmosphere)
約10
(対流圏部分)
地表側から対流圏−成層圏(オゾン層を含む)−中間圏−熱圏(電離層とほぼ重複する)に分けられる 空気(窒素ガス約78%・酸素ガス約20%・アルゴン約1%など)を中心とする部分である。

無機の
3圏
水圏
(hydrosphere)
約5 海水と陸水(氷河・地下水・湖沼水・河川水)からなる (H2O)を中心とする部分である。
地圏
(geosphere)
半径
約6400
地表側から地殻(大陸地殻と海洋地殻)−マントル外核内核に分けられる 外核以外は固体であり、固体地球とも言う。
内核と外核は主に金属鉄(Fe)からなり、マントルと地殻は酸化物(主に珪酸塩鉱物)からなる。
これ以外に、人間圏(anthroposphere)や磁気圏(magnetosphere)などもある。

【地球構成物質一覧】

重量と体積では鉱物が圧倒的に多い。しかし、人類が一般に接するのは、細粒かつ多種類の鉱物の集合体である岩石あるいは土壌という形態としてである。

《その1》〔天然物(生物の関与の有無あり)か人工物かによる分類〕(注:例えば、『固態』とは固体状態を意味する)
非生物源
(abiogenic)
(天然)
(natural)
無機物
(inorganic)
固態
(solid)
鉱物〔岩石、土壌、レゴリス〕、氷河、浮遊物質〔水中〕、エーロゾル〔大気中〕 主に地圏(地殻、マントル、核)、地球外物質(隕石など):鉱物の種の総数は約4000。
液態
(liquid)
、溶存物質、エーロゾル 主に水圏
気態
(gas)
大気(窒素ガス、酸素ガス、水蒸気など) 主に気圏
有機物
(organic)
固態    
液態    
気態 メタンガスなど 主に気圏
生物源
(biogenic)
(天然)
生体
(living body、living organism)
有機物 固態 生体バイオマス(植物、動物など) 生物圏:生物の種の総数は約200万。
液態 生体バイオマス由来物質 天然物化合物
気態 生体バイオマス由来物質 天然物化合物
無機物 固態 サンゴ礁(石灰質部分)など  
液態    
気態    
非生体(死体)
(body、dead organism)
有機物 固態 石炭、化石の一部、死体バイオマス 化石燃料(fossil fuel)(石炭)
液態 石油、シェール・オイル/サンド・オイル〔固態に近い〕 化石燃料(石油)
気態 天然ガス、メタンハイドレート 化石燃料(天然ガス)
無機物 固態 石灰岩など  
液態    
気態    
人間源
(anthropogenic)
(人工)
(artificial)
有機物 固態 プラスチック(高分子化合物)など CAS(Chemical Abstracts Service)による収録件数の総数では、2009年1月現在で、有機化合物と無機化合物が約4200万件弱、バイオシーケンス(タンパク質のアミノ酸配列や遺伝子の核酸配列など)が約6000万件強、合計1億種類を超える。
液態 石油製品など
気態 LPG、フロンガスなど
無機物 固態 各種金属(合金を含む)、セラミックス、ガラスなど
液態 各種薬品など
気態 炭酸ガス、各種ガス類など

《その2》〔地球の4圏に人間圏を加えた5圏のうち、いずれに最も関与するかによる分類〕
地圏
(Geosphere)
固態 鉱物〔岩石、土壌、レゴリス、化石を構成する〕、石炭、死体バイオマス、など
液態 (水)、石油、シェール・オイル/サンド・オイル〔固態に近い〕、など
気態 天然ガス、メタンハイドレート
水圏
(Hydrosphere)
固態 氷河、雪氷、浮遊物質
液態 〔海水、河川水、湖沼水、地下水、など〕、溶存物質〔塩分、など〕
気態 (水蒸気)、溶存物質
気圏
(Atmosphere)
固態 エーロゾル、浮遊物質、(雲、など)
液態 エーロゾル、浮遊物質、(雲、など)、
気態 窒素ガス、酸素ガス、水蒸気、など
生物圏
(Biosphere)
固態 生体バイオマス〔植物、動物、など〕、死体バイオマス、サンゴ礁〔石灰質部分〕、など
液態 生体バイオマス由来物質
気態 生体バイオマス由来物質
人間圏
(Anthroposphere)
固態 無機人工化合物〔セメント、セラミックス、ガラス、各種金属〔合金を含む〕、など〕、有機人工化合物〔プラスチック(樹脂・繊維・ゴム)、など〕
液態 石油製品、人工化合物、など
気態 LPG、人工化合物、など


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