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第１回　授業全体の概説

配付プリント等

• 配布プリント１枚。
  『地球構成物質一覧』
• 本授業と他の関連授業との関係の説明：
  

  部門	講座	領域	分野	授業科目
  人間科学	行動科学／人間文化研究	（略）	（略）	（略）
  環境科学	環境自然科学	自然環境研究	環境生態学	保全生態学／共生微生物学／生物多様性科学
  			地球表層環境科学	地球構成物質論／表層物質動態学／表層環境変動論／気候変動災害論
  		総合物理研究	複雑系物理学	（略）
  			相関系物理学	（略）
  	情報システム研究	情報システム環境研究	情報システム環境学	（略）
  	社会文明研究	社会環境研究	地域環境論／現代社会論	（略）
  文明科学	社会文明研究／地域研究	（略）	（略）	（略）

  
  　本授業科目は、地球を構成する物質を対象とするために、『地球表層環境科学分野』において最も基礎的なものである。また、『環境生態学分野』における構成物質も含む。従って、『自然環境研究領域』における最も基礎的な授業科目の一つであると言える。
• 授業全体の概説：
  1）成績評価について：
  　・後期試験期間最終日を〆切とするレポート（１回のみ）を課す予定。
  　・レポートの課題等の説明は冬季休暇前頃に行う予定。
  2）教材などについて：
  　・次回からプリントを配付する。
  　・関連情報は本ウェブを参照すること。
  3）内容について：
  　地球の4圏（地圏・水圏・気圏・生物圏）の境界部である地表（地下の表層も含む）での物質相互作用を担っている構成物質について、
  　以下の順序で説明する予定。　
  　（1）原子と元素について
  　（2）鉱物について
  　（3）岩石について
  　（4）岩石の成因�@火成岩について
  　（5）岩石の成因�A変成岩について
  　（6）岩石の成因�B堆積岩について
  　（7）水と大気の働きについて
  　（8）生物の働きについて
  　（9）風化作用について
  　（10）土壌生成作用について
  　（11）地球資源について（資源と環境）　　
• 紹介した参考書：
  【全般】
  �@周藤賢治・牛来正夫（1997）：地殻・マントル構成物質．
  　　　岩石・鉱物全般を概説したもの。
  【鉱物学】
  �A森本信男（1989）：造岩鉱物学．
  　　　造岩鉱物についての本はこれだけ。
  【粘土鉱物学・粘土科学】
  �B白水晴雄（1988）：粘土鉱物学−粘土科学の基礎−．
  　　　粘土鉱物学の概説的な参考書の代表。お奨め。
  �C下田　右（1985）：粘土鉱物研究法．
  　　　粘土鉱物の研究法をとくに説明。
  �D須藤談話会（編）（2000）：粘土科学への招待−粘土の素顔と魅力−．
  　　　一般向けに、わかりやすい内容。
  �E須藤談話会（編）（1986）：土をみつめる−粘土鉱物の世界−．
  　　　上記の旧版的なもの。
  �F日本粘土学会（編）（1997）：粘土の世界．
  　　　一般向けに、おもしろく編集。
  【岩石学】
  �G周藤賢治・小山内康人（2002）：記載岩石学−岩石学のための情報収集マニュアル．
  �H周藤賢治・小山内康人（2002）：解析岩石学−成因的岩石学へのガイド．
  　　　上記２冊は、岩石学全般の最近の研究結果を集成している。やや専門的。
  �I水谷伸治郎ほか（編）（1987）：日本の堆積岩．
  �J久城育夫ほか（編）（1989）：日本の火成岩．
  �K橋本光男（1987）：日本の変成岩．
  　　　上記3冊は、日本の岩石の記載をまとめたもの。
  【地球化学（水−岩石相互作用】
  �L鹿園直建（1997）：地球システムの化学　環境･資源の解析と予測．
  　　　地球化学的物質循環についての研究をまとめたもの。やや専門的。お奨め。
  �M黒田吉益（2002）：水素同位体比から見た　水と岩石・鉱物．　
  　　　とくに水素同位体比から、岩石と鉱物の性質を説明。
  【土壌学】
  �N久馬一剛（編）（1997）：最新土壌学．
  　　　土壌学全般の概説。お奨め。
  �O松井　健・岡崎正規（編著）（1993）：環境土壌学−人間の環境としての土壌学−．
  　　　環境学的側面から土壌をみたもの。
  【その他】
  �P熊澤峰夫・丸山茂徳（編）（2002）：プルームテクトニクスと全地球史解読．
  　　　現在の新しい地球観をまとめたもの。やや専門的。非常にお奨め。

補足説明

全般	地球科学用語については『地球科学用語集』のページを参照。 単位については『単位について』のページを参照。 地質年代については『地質年代表』のページを参照。

• 紹介しなかった参考書A−日本語で書かれた鉱物学および岩石学の参考書で、代表的（古典的）なものは次のとおり（出版は古い）：
  【鉱物学】
  �@森本信男ほか（1975）：鉱物学．
  �A原田準平（1973）：鉱物概論　第2版　岩波全書230．
  【岩石学】
  �B都城秋穂・久城育夫（1972）：岩石学I　偏光顕微鏡と造岩鉱物．
  �C都城秋穂・久城育夫（1975）：岩石学II　岩石の性質と分類．
  �D都城秋穂・久城育夫（1977）：岩石学III　岩石の成因．
• 紹介しなかった参考書B−その他：
  【全般】
  �E通商産業省工業技術院地質調査所（編）（1992）：日本の岩石と鉱物．
  【鉱物学】
  �F秋月瑞彦（1998）：鉱物学概論−形態と組織−．
  【土壌学】
  �GE･M･ブリッジズ（1990）：世界の土壌．
  �HP･Bullockほか（1989）：土壌薄片記載ハンドブック．
  �I大羽　裕・永塚鎮男（1988）：土壌生成分類学．

【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（主に重力の影響）。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）	地 表 付 近	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 （対流圏のみ）	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）の4部分に分けられる	空気（窒素ガス約78％・酸素ガス約21％・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 （深海底深度）	海水と陸水（氷河・地下水・湖沼水・河川水）からなる	水（H2O）を中心とする部分である。
地圏 （geosphere）		約6400 （半径）	地表側から地殻（crust）（大陸地殻と海洋地殻）−マントル（mantle）−核（core）（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など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：有機物（有機化合物）とは、炭素原子を構造の基本骨格に持つ化合物の総称である。また、状態を示す固態・液態・気態の表現において、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）	水、溶存物質、エーロゾル（雲など）		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（既知の）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（LNGは液態）、シェール・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（サンゴの骨格、プランクトンの石灰質殻）、チャート（プランクトンの珪質殻）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（ガソリンなど）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、シェール・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	水（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（雲、など）、浮遊物質
	液態	エーロゾル（雲、など）、浮遊物質
	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	天然ガス／LPG、人工化合物、など