東日本大震災によって日本列島は地震や火山噴火が頻発する「大地変動の時代」に入った。その中で、地震や津波、噴火で死なずに生き延びるためには「地学」の知識が必要になる。京都大学名誉教授の著者が授業スタイルの語り口で、地学のエッセンスと生き延びるための知識を明快に伝える『大人のための地学の教室』が発刊された。西成活裕氏（東京大学教授）「迫りくる巨大地震から身を守るには？ これは万人の必読の書、まさに知識は力なり。地学の知的興奮も同時に味わえる最高の一冊」と絶賛されたその内容の一部を紹介します。
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地下資源と火山の活動
ちょっと地下資源を詳しく見てみましょう。
図は「地下資源」というものを、おおまかにわけたものです。
図 地下資源は鉱産資源、海底資源、エネルギー資源からなる ※参考資料：西川有司『地下資源の科学』（日刊工業新聞社）の図を一部改変（イラスト：田渕正敏）
地下資源は鉱産資源とエネルギー資源と海底資源にわけられます。
そこで代表的な鉱産資源である金がどのようにできるかというと、火山が関係しています。
金ができるまでのメカニズム
火山はマグマという高温物質が噴き出してできたものですが、マグマは摂氏1000度に近いため、地中でその近くにある地下水は熱水に変わります。
そして熱水は地中に含まれている多種の金属を溶かし、「鉱脈」をつくります。鉱脈とは岩石の割れ目が鉱石によって満たされたものですが、そこには金を含めて多種の金属が含まれています。
これはいまも活動している火山（活火山）に限った話ではありません。火山にも寿命があって、終わりに近づくと、噴火はしないけれどマグマはまだ熱いという状態になります。
すると、その熱が地下水を温め、その温まった地下水が上方にいく。すると、地中でゆっくりと循環するんです。
このように、熱い地下水が鉱産資源となるような成分を溶かして、冷たいところでその成分を沈殿させる。この過程は精妙で、一定の物理条件下でしか起きない。
その条件を研究するのが「鉱床学」という学問です。
いずれにせよ、結果として金、それに銀や銅、鉛、亜鉛などの多くの地下資源がこうしたメカニズムでできるわけです。
東北地方の地下資源
なお、東北地方には銅、鉛、亜鉛などを含む黒鉱鉱床がありますが、それは日本海の海底でできました。
2000万年前から1500万年ぐらい前の日本海の海底では火山が連なっていて、それらが激しく噴火した歴史があります。
海底火山の地下で熱水がグルグルと回って、金属をある場所に濃集させた。やがて、その場所が隆起して現在の陸上になった。
秋田県や山形県などの東北地方の日本海側にはそういう黒鉱鉱床がたくさんあるんです。地下資源には、ガーネットやエメラルドのようにピカピカ光って宝石として扱われているものもあります。
ダイヤモンドができるまで
同じく火山由来の代表的なものとしてはダイヤモンドがあります。ダイヤモンドは炭素だけで構成されていて、地下深くのものすごく圧力が高いところでつくられます。
炭素でできているのに、なぜあのように透明で美しいのかというと、結晶に余計なものが混じっていなくて構造が緻密でしっかりしているからです。
さて、日本の地下資源を語る際に欠かせないのが石灰岩です。石灰岩は先ほどお話しした火山の活動でできるものとは違い、真珠と同様のでき方で生物が起源です。
ただ、火山がまったく関係ないかというとそんなことはなく、プレート運動が関わっています。
サンゴ礁と火山
石灰岩はサンゴ礁などが固まってできましたが、サンゴ礁がつくられたのは主としてハワイやトンガなど熱帯域の火山の周りにできた浅い海です。ちなみに、サンゴ礁は現在でも温かく浅い海に生息しているので、こうした性質から過去の環境が推定できるわけです。
サンゴ礁に覆われた海洋島の火山は、海洋プレートの移動にともなって、だんだん海の底のほうへと没していきます。海洋プレートは、最終的には大陸プレートの下に潜り込みます。その際、石灰岩は海底にたまった砂や泥と一緒に大陸プレートに付け加えられます。
このようなプロセスでできた地層を「付加体」といいますが、これが日本の石灰岩の起源なんですね。
石灰岩の自給率は100パーセント
面白いことにストーリーはこれだけではなく、日本列島は太平洋プレートとフィリピン海プレートが潜り込みながら押すことで、ゆっくりと隆起してきました。
北アルプスや南アルプスなど、いずれも1億年前とか3億年前の古い岩石が隆起して高い山になっています。
そうすると、石灰岩が陸上でも採掘できる。このような歴史があって、日本では石灰岩をたくさん採ることができ、その自給率は100パーセントなんです。
いろいろな条件が重なって、日本にはたくさんの石灰岩があるわけですが、たとえば石油も世界のあちこちに偏在していますよね。
中東とか、アメリカ南部とかね。それはなぜかというと、やはりそういう地学的な条件があってそこにたまったわけです。
そういうことを研究するために、石油地質学や石炭地質学があるんです。
それらを総合的に研究するため、国立の地質調査所が世界中で設立されたわけですね。
セメントなどの原材料として有用
話を石灰岩に戻すと、石灰岩はほとんど唯一といっていい、輸入せずにすむ鉱産資源です。
石灰岩はセメントの材料、建築材料、建設材料で使うわけだから、日本はとても助かっています。
（本原稿は、鎌田浩毅著『大人のための地学の教室』を抜粋、編集したものです）
京都大学名誉教授、京都大学経営管理大学院客員教授、龍谷大学客員教授
1955年東京生まれ。東京大学理学部地学科卒業。通産省（現・経済産業省）を経て、1997年より京都大学人間・環境学研究科教授。理学博士（東京大学）。専門は火山学、地球科学、科学コミュニケーション。京大の講義「地球科学入門」は毎年数百人を集める人気の「京大人気No.1教授」、科学をわかりやすく伝える「科学の伝道師」。「情熱大陸」「世界一受けたい授業」などテレビ出演も多数。ユーチューブ「京都大学最終講義」は110万回以上再生。日本地質学会論文賞受賞。
「科学の知」を活きた知識に――著者より
最近の日本では地震や噴火がとても多い。皆が不安を抱いている一方、これが2011年に起きた東日本大震災（いわゆる「3.11」）と関係があることを知る人は少ないのが実情です。
本書でも解説したように、地震と噴火が頻発するのは「3.11」によって地盤に加えられた歪みを徐々に解消しようとしているからです。日本列島は千年ぶりの「大地変動の時代」がはじまったため、今後の数十年は地震と噴火は止むことはない、というのが私たち専門家の見解なのです。
これに加えて、近い将来に6800万人を巻き込む激甚災害が控えています。首都直下地震、南海トラフ巨大地震、富士山など活火山の噴火が、いずれもスタンバイ状態にあります。こうした喫緊の事実を高校で学ぶ機会がなくなったことは、国民的損失以外のなにものでもないのです。
そこで私は「いまからでも決して遅くない」と説きます。それには先達がいたのです。約150年前の明治初期、福沢諭吉は『学問のすゝめ』を刊行しました（初版1872年）。欧米の近代的思想を身につけ、自覚ある市民として意識改革することを力説した名著ですが、文章は平易にして情熱に満ちており全国民の10人に1人が買ったといいます。私の気持ちも福沢とまったく同一です。
すなわち、いまから約十年後に迫る南海トラフ巨大地震＝「西日本大震災」から、「地学」の力で1人でも多くの命を救いたいからです。
もう一つ、地学は「おもしろくて、ためになる」科目でもあります。このフレーズは戦前に雑誌『キング』『少年倶楽部』を出版した講談社がつくったものです。私もその方針で本書を執筆し、文系読者が苦手な数式や化学式をほとんど用いませんでした。
実は、世の中にはためにはなっても面白く読めない理系本が多いのですが、そもそも学校に憂鬱な思い出しかないのは、「たしかにためにはなるかもしれないが、全然面白くなかった」からではないでしょうか。ここを打破しようと、私は教室で真っ赤な革ジャンを着てマグマを語り、横書きの学術論文から縦書きのサイエンス入門書へと発信メディアを変えました。
通例、大学の理系科目では数式が並ぶ横書きの教科書を使いますが、それでは初学者の興味をつなぐことは難しいからです。結果は上々で、閑古鳥が鳴いていた講義は立ち見が出るまでになりました。そして自称「科学の伝道師」が誕生。京大で教えるようになってから24年間、「ヘンな教授」で押し通してきたのです。
とはいえ、私はなにも使命感に燃えているだけの地学者ではありません。そもそも私が地学に惹かれたのは、25歳の駆け出し研究者のころ、地球の美しさに心底、感動したからです。広々とした九州の火山で、風を感じ、土の匂いを嗅ぎ、大地を直接肌で受けとめながら山をひたすら歩きまわっていました。五感のすべてを使いながら地球の成り立ちに考えをめぐらすことには、なにものにも代えがたい心地よさがあったのです。「地学を一生続けていきたい！」と思った瞬間でもあります。
そうした地学という学問そのものの魅力も、本書でみなさんに伝えたいのです。
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高野秀行氏（ノンフィクション作家）推薦！
「日本はいつどこで巨大地震と火山噴火が起きても全然おかしくないという、あまりに恐ろしい科学的事実が面白くわかってしまう。特筆すべきは図版。わかりやすくて、詳細な図版がこれでもかと入っていて、それだけでも購入の価値あり。日本に住む人は必読だろう」
