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中学生の学習ノート教科書をもう一段くわしく

プレートテクトニクスと大地の変動 ── なぜ日本は地震・火山が多いのか

単元4ではここまで、火山・地震・地層・化石を1つずつ見てきました。最終回は、これらの大地の変化を大きな視点でつなぐ考え方 プレートテクトニクス を紹介します。地球の表面はパズルのように何枚かに分かれていて、それらがゆっくり動いている。この1つの考え方で、「日本になぜ火山が多いのか」「なぜ地震が多いのか」「海溝という深い溝がなぜできるのか」が説明できます。

地球の表面は「プレート」に分かれている

地球をリンゴにたとえると、皮にあたる部分(地殻と上部マントルの一部)は1枚のなめらかな皮ではなく、十数枚の板に分かれています。この板1枚1枚を プレート と呼びます。

用語:プレート
地球の表面を作る板
地殻と上部マントルの一部がいっしょになった、厚さ約100kmの岩石の板。地球全体に十数枚あり、それぞれが1年に 数cm という速さでゆっくり動いている(人の爪が伸びるくらいのスピード)。プレートが動くから、大地はじっとしていられず、地震や火山活動が起きる。

「1年に数cm」というと、ほとんど止まっているように感じます。でも100年で数m、100万年で数十km。地球の長い歴史で見れば、大陸の位置が変わってしまうほどの大きな動きです。

日本周辺の4つのプレート

日本は世界でも珍しく、4つのプレートが交わる場所にあります。これが、日本に地震や火山が多い大きな理由です。

用語:北アメリカプレート
大陸プレート(東日本がのっている)
北海道・東北・関東をのせている大陸プレート。名前の通り、北アメリカ大陸とつながっている。
用語:ユーラシアプレート
大陸プレート(西日本がのっている)
中部・近畿・中国・四国・九州をのせている大陸プレート。ヨーロッパまで続く。
用語:太平洋プレート
海洋プレート(太平洋を作っている)
日本の東側、太平洋の海底を作っているプレート。年に約8cmで西へ動き、日本の下にもぐり込んでいる。
用語:フィリピン海プレート
海洋プレート(西日本の南)
西日本の南、フィリピン海の海底を作っているプレート。年に数cmで北西へ動き、西日本の下にもぐり込んでいる。
日本周辺の4つのプレート ユーラシアプレート (大陸/西日本) 北アメリカプレート (大陸/東日本) 太平洋プレート(海洋) → 年8cmで西へ移動 フィリピン海プレート (海洋) 日本列島 ● = 地震の震央 ↑ 日本海溝 ↑ 南海トラフ 点線=プレート境界(沈み込み帯)/ドット=地震の起こりやすい場所
図1:日本周辺のプレート配置(簡略図)。4つのプレートがぶつかり合う場所に日本列島がある。

プレートの境界 ── 何が起きるか

プレートとプレートが接する 境界 には、3つのタイプがあります。動き方によって、起きる現象がまったく違います。

① 押し合う境界(沈み込み境界)
  • 重い 海洋プレート が、軽い 大陸プレート の下にもぐり込む。
  • 日本列島はこのタイプ。
  • ここで 大規模な地震、深い溝(海溝)、火山ができる。
  • 例:日本海溝(太平洋プレートが沈む)、南海トラフ(フィリピン海プレートが沈む)。
② 引き離されている境界
  • プレートどうしが 離れていく。
  • すきまから地下のマグマがふき出して、新しいプレートができる。
  • 例:大西洋の真ん中に走る大西洋中央海嶺(かいれい)。
③ ずれる境界(横ずれ)
  • プレートどうしが 水平にすれちがう。
  • 例:アメリカ西海岸のサンアンドレアス断層。ここでも大きな地震が起きる。

日本に地震が多い理由

日本周辺では4つのプレートが押し合い、海洋プレートが大陸プレートの下に沈み込んでいます。このとき、どんなことが起きているのでしょうか。

沈み込みで地震が起きるしくみ
  1. 海洋プレートが、大陸プレートの下にもぐり込もうとする。
  2. そのとき、大陸プレートのはしを 引きずり下ろす。
  3. 大陸プレートは長い時間をかけて少しずつ曲がっていき、ひずみがたまる。
  4. 耐えきれなくなった瞬間、大陸プレートが ぐぐっと跳ね返る。これが 巨大地震 と 津波。
用語:海溝型地震
プレート境界で起きる地震
沈み込み帯のプレート境界で起きる、規模の大きい地震。震源は海底の下にあることが多く、津波をともなうことがある。例:東日本大震災(2011年・マグニチュード9.0)。
地震には2タイプある
  • 海溝型地震(プレート境界型):プレートどうしの境界で起きる。規模が大きく、津波をともなうことがある。例:東日本大震災。
  • 内陸型地震(活断層型):陸の地下で、過去に動いたあとがある断層(活断層)が再びずれて起きる。震源が浅いため、ゆれが直接伝わって被害が大きくなりやすい。例:兵庫県南部地震(1995年・阪神淡路大震災)。

日本に火山が多い理由

地震だけではなく、火山も日本にはたくさんあります。これもプレートの沈み込みで説明できます。

沈み込みで火山ができるしくみ
  1. 海洋プレートは、海水を含んだ岩石でできている。
  2. 沈み込んで深さ100km〜150kmまで来ると、その水がしみ出る。
  3. 水がしみ込んだまわりのマントルは、温度が同じでも 溶けやすくなる(融点が下がる)。
  4. マントルの一部が溶けて マグマ ができる。
  5. マグマが軽いので地表近くまで上昇し、ふき出すと 火山 になる。

このしくみのため、火山は海溝のすぐそばではなく、海溝から少し陸側に 1本の線のように 並びます。この線を 火山フロント と呼びます。

用語:火山フロント
火山が並ぶ最前線
沈み込み帯で、海溝側から見て火山が出現し始める線。日本では、富士山・浅間山・桜島・阿蘇山などが、ほぼこの線上に並んでいる。火山フロントより海溝側には火山がほとんどない。
プレート沈み込み帯の断面図 海面 海洋プレート(沈む側) マントル 大陸プレート 海洋プレートが沈み込む 海溝 (深い溝) 噴火 火山 ←火山フロント→ マグマ 水がしみ出す ★ 海溝型地震の震源 海洋側 陸地側
図2:プレート沈み込み帯の断面。海洋プレートが大陸プレートの下にもぐり込み、海溝・地震・マグマ・火山ができる。

世界の地震・火山分布

世界地図に地震や火山の場所を点で打つと、ある事実が見えてきます。地震や火山は 地球全体にバラバラにある のではなく、プレート境界に沿って線状に集中 しているのです。代表的な2つの帯を覚えましょう。

用語:環太平洋造山帯
太平洋を取り囲む造山帯(環太平洋造山帯)
日本・フィリピン・ニュージーランド・南北アメリカ大陸の西海岸など、太平洋を取り囲むように連なる山脈・弧状列島の地域(地理用語)。地震・火山が集中する帯は別に「環太平洋火山帯」と呼ばれ、環太平洋造山帯とほぼ重なるが同じ意味ではない。地球上の活火山の半分以上、大規模地震の多くがこの帯で起きている。
用語:アルプス・ヒマラヤ造山帯
ユーラシア大陸を横切る帯
イタリア・トルコ・イラン・ヒマラヤ山脈・インドネシアを結ぶ帯。プレートどうしが押し合っている場所で、ヒマラヤのような大山脈もここでできた。

地震や火山と私たちの暮らし

プレートテクトニクスは、私たちにとって悪いことだけをもたらすわけではありません。災害 と 恵み の両面があります。

災害の側面
  • 地震・津波・火砕流・噴石・降灰など。命や暮らしに直接かかわる。
  • 備え:耐震建築、避難訓練、ハザードマップの確認、家具の固定。
恵みの側面
  • 温泉:火山の地下熱で水が温められて湧き出す。
  • 地熱発電:火山の熱を電気に変える、再生可能エネルギーの1つ。
  • 火山灰の土壌:火山灰は栄養分が豊富で、農業に向く(関東ローム層など)。
  • 美しい景観・観光資源:富士山・阿蘇のカルデラ・温泉地など。

災害から身を守る 防災 と、自然の恵みを生かす 共生。この両面を考えることが、火山列島・地震列島である日本に住む人にとって大切です。

単元4のまとめ ── 大地の変化をプレートでつなぐ

ここまで単元4で学んできた内容を、プレートの動きで整理し直してみましょう。

プレートの動きは、大地の変化を考える大きな手がかりになる
  • 火山(No.1):沈み込んだプレートからマグマができる。
  • 地震(No.2):プレート境界のひずみが解放されて起きる(海溝型)。または陸の活断層がずれて起きる(内陸型)。
  • 地層・堆積岩(No.3):プレートが動いて陸地が動くから、海だった場所が陸になり、地層が地表で見られる。
  • 化石(No.4):地層が大地の動きで持ち上げられるから、私たちは大昔の生き物の化石を見つけられる。

この章でつまずきやすいところ

プレートの単元では、本文を読んでいる途中で「あれ、どっちがどっち?」と止まりがちな場面が決まっています。とくに、(1)どちらのプレートが沈むのか、(2)どのプレートがどの地域を乗せているのか、(3)火山はどの線上に並ぶのか、(4)地震の2タイプの違いは何か、の4点で混乱しやすいので、本ページの4項目と対応させながら先回りで整理しておきましょう。

海洋プレートと大陸プレートのどちらが沈むのか分からなくなる

  • つまずく場面:「海洋プレートが大陸プレートの下にもぐり込む」という説明を読んだあとで、図2を見ながら「どっちが上で、どっちが下だっけ」と迷い、海溝の位置まで逆に覚えそうになる場面です。
  • 克服のコツ:位置関係で押さえます。海洋プレートのほうが密度が大きく重いので下にもぐり、大陸プレートは密度が小さく軽いので上に乗っています。海溝は「沈む側のプレートが消えていく入口」なので、海洋プレート側にできる、と図と一緒に固定して覚えるとずれません。
  • ミニ例:日本海溝では太平洋プレート(海洋)が北アメリカプレート(大陸)の下に沈み込みます。海溝の位置は日本列島の東側で、海洋側にあります。

4つのプレートの担当地域を取り違える

  • つまずく場面:本文に北アメリカ・ユーラシア・太平洋・フィリピン海の4つが出てきたところで、「東日本は北アメリカ?それともユーラシア?」と読み返すたびに不安になる場面です。名前と日本の地理が結びつかず、覚え直しになりがちです。
  • 克服のコツ:位置関係で2軸に分けます。大陸プレート=陸を乗せる側で、大枠としては東日本=北アメリカプレート、西日本=ユーラシアプレート。境目はフォッサマグナ付近にあるとされ、中部地方では東西で乗っているプレートが変わります。海洋プレート=沈み込む側で、東から来るのが太平洋、南から来るのがフィリピン海。「東/西」「東から/南から」の2軸で覚えると混ざりません。
  • ミニ例:北海道・東北・関東は北アメリカプレートに、近畿・中国・四国・九州はユーラシアプレートに乗っているのが大枠です。南海トラフはフィリピン海プレートが沈む場所です。

火山が海溝の真上にできると思い込んでしまう

  • つまずく場面:「沈み込みで火山ができる」と読んだ直後に、海溝のすぐ上に噴火マークを置いたイメージを作ってしまう場面です。図2をよく見ると火山は海溝から少し陸側にあるのに、頭の中では海溝=火山の位置とつながってしまいます。
  • 克服のコツ:因果関係で順番に追います。海洋プレートがある程度の深さまで沈んでからマグマができるので、海溝の真上ではなく、海溝から少し陸側に入ったところに火山が並びます。これが火山フロントです。中学教科書では深さの数値までは扱いませんが、「沈み込み開始の真上ではなく、少し奥」と覚えると図と一致します。
  • ミニ例:富士山・浅間山・桜島・阿蘇山はほぼ一直線に並んでおり、これが火山フロントです。日本海溝のすぐ真上には火山はほとんどありません。

海溝型地震と内陸型地震を同じものとして読み流す

  • つまずく場面:「日本は地震が多い」と読んだとき、海溝型と内陸型がどちらも「プレートのせい」と感じて区別をやめてしまう場面です。練習問題で「プレートという言葉を使って説明」と求められると、内陸型まで境界の話で書いてしまいがちです。
  • 克服のコツ:因果関係を分けます。海溝型=プレート境界そのもののひずみが解放、内陸型=陸のプレート内部にある活断層がずれて起きる浅い直下型。どちらもプレートの動きが背景にはありますが、ゆれが生まれる場所と原因が違う、と教科書では整理されています。震源の深さ(海底下の深部か、地下の浅い所か)で見分けると混ざりません。
  • ミニ例:東日本大震災(2011年)はプレート境界で起きた海溝型、兵庫県南部地震(1995年、阪神淡路大震災)は陸のプレート内部の活断層(野島断層など)がずれて起きた内陸の浅い活断層型(直下型)として整理されます。

練習問題

問題1(用語)
次の用語を簡単に説明しなさい。
  1. プレート
  2. 海溝
  3. 火山フロント
  4. 海溝型地震
答えを見る

(1) プレート:地球の表面を作る、厚さ約100kmの岩石の板。地球全体に十数枚あり、1年に数cmずつ動いている。

(2) 海溝:海洋プレートが大陸プレートの下にもぐり込む場所にできる、海底の深い溝。日本海溝などが代表例。

(3) 火山フロント:沈み込み帯で、海溝側から見て火山が出現し始める線。日本では富士山・浅間山などがこの線上に並ぶ。

(4) 海溝型地震:プレート境界で、沈み込みによってたまったひずみが一気に解放されて起きる地震。規模が大きく、津波をともなうことがある。

問題2(記述)
次の問いに答えなさい。
  1. 日本に地震が多い理由を、プレートという言葉を使って説明しなさい。
  2. 日本に火山が多い理由を、プレート・マグマ・水という3つの言葉を使って説明しなさい。
答えを見る

(1) 解答例:日本は4つのプレートが交わる場所にあり、海洋プレートが大陸プレートの下にもぐり込んでいる。沈み込みのときに大陸プレートが引きずられてひずみがたまり、それが一気に解放されると大きな地震が起きる。さらに陸の活断層が動く内陸型地震もあるため、日本では地震が多い。

(2) 解答例:沈み込んだ海洋プレートからしみ出した水が、まわりのマントルの融点を下げて、マントルの一部を溶かしマグマができる。マグマが上昇して地表からふき出すことで火山ができる。日本の下では海洋プレートが沈み込んでいるため、その上に火山が並ぶ。

問題3(応用)
プレートの沈み込み帯では、どのような現象が起きるか。代表的なものを3つあげなさい。
答えを見る

解答例:

  1. 海溝の形成:海洋プレートが大陸プレートの下にもぐり込むため、海底に深い溝(海溝)ができる。
  2. 大規模な地震:沈み込みでたまったひずみが解放されると、海溝型地震が起きる。津波をともなうことがある。
  3. 火山活動:沈み込んだプレートからの水でマントルがとけてマグマができ、地表にふき出して火山ができる(火山フロント)。

※ ほかに「島弧(弓なりにつながる火山島)」「変成岩の形成」なども正解。

まとめ

  • 地球の表面は十数枚の プレート に分かれ、それぞれが年に数cmずつ動いている。
  • 日本は 4つのプレート(北アメリカ・ユーラシア・太平洋・フィリピン海)が交わる場所にあり、地震や火山が多い。
  • 沈み込み帯では、海溝・海溝型地震・火山 の3つがセットで起きる。
  • 地震・火山は世界中バラバラにあるのではなく、プレート境界に集中 している(環太平洋造山帯・アルプスヒマラヤ造山帯)。
  • プレートの動きは 災害 も 恵み も生む。防災と共生の両面を意識する。

もっと知る ── 発展・実生活(出典つき)

※ 教科書の内容に、信頼できる出典をもとにした発展・実生活・時事の話題を補足しています(教科書そのものではありません)。

プレートが動く速さは「電子基準点」で本当に測れている発展

教科書では「プレートは1年に数cm動く」と習いますが、これは想像ではなく実際に測られた値です。国土地理院は全国に約1300か所の電子基準点を置き、GNSS(GPSなどの衛星測位)を使って大地のわずかな動きを24時間観測し続けています。この観測網(GEONET)によって、日本列島が少しずつ変形している様子や、地震の前後の地面のずれをcm単位でとらえることができます。

出典:国土地理院 GNSSを使用した測量のいろいろ

緊急地震速報はP波とS波の速さの差を使っている実生活

地震が起きると、速く伝わるが揺れが小さいP波(秒速約7km)と、遅いが揺れが強いS波(秒速約4km)が地中を伝わります。気象庁は震源近くの地震計でP波を最初にとらえ、その情報を瞬時に解析して、強い揺れのS波が届く前に緊急地震速報を出します。波の速さのちがいを利用しているので、震源から離れた場所ほど、揺れる前に身を守る時間を稼げます。

出典:気象庁 緊急地震速報のしくみ

南海トラフ巨大地震は30年以内の発生確率が高いと評価されている実生活

教科書で学ぶ沈み込み境界では、フィリピン海プレートがしずみ込む南海トラフで巨大地震がくり返し起きてきました。政府の地震調査委員会は2025年9月に確率の算出方法を約12年ぶりに見直し、ここでマグニチュード8〜9クラスの地震が今後30年以内に起きる確率を「60〜90%程度以上」(別の計算方法では20〜50%)と評価しています。それでも発生確率は高く、最も高いランクに位置づけられていて、日ごろからの備えが必要な理由になっています。

出典:地震本部 南海トラフの地震活動の長期評価(令和7年9月改訂)

世界一深い海溝も「沈み込み」でできている発展

海溝は海洋プレートが沈み込む場所にできる深い溝で、世界で最も深いのはマリアナ海溝のチャレンジャー海淵です。日本の無人探査機「かいこう」は1995年にここで水深10,911mを計測しました。ここでは太平洋プレートがフィリピン海プレートの下にしずみ込んでいて、日本海溝と同じ沈み込み境界のしくみです。海洋研究開発機構(JAMSTEC)は、この超深海で微生物などの調査を続け、生命が存在できる限界を探っています。

出典:JAMSTEC マリアナ海溝で生命の限界を探る

火山の熱は「地熱発電」という電気の恵みになる実生活

火山の地下にはマグマで温められた高温の蒸気や熱水があり、これを利用して発電するのが地熱発電です。日本は世界有数の火山国のため地熱資源が豊富で、本格的な地熱発電所は1966年に運転を始めました。化石燃料のように枯れる心配がなく、昼夜を問わず発電できる再生可能エネルギーとして、プレートの沈み込みがもたらす「恵み」の代表例です。

出典:資源エネルギー庁 地熱発電について

自分の住む場所の災害リスクは「ハザードマップ」で確認できる実生活

地震や津波の災害から命を守るには、自分のまわりにどんな危険があり、どこへ避難すればよいかを前もって知っておくことが大切です。国土交通省・国土地理院のハザードマップポータルサイトでは、津波や洪水などの浸水想定区域、土砂災害の警戒区域、避難場所を地図上に重ねて確認できます。教科書で学んだ防災の知識を、実際の地図で自分の地域に当てはめてみましょう。

出典:国土地理院 ハザードマップポータルサイト