東大 地球科学 院試 過去問対策｜5年10問で読む海水準・沈み込み帯・相図

東大地球惑星科学専攻の地球科学は、広く浅い地学クイズではありません。5年分を解答化すると、第四紀の海水準変動、野外地質、偏光顕微鏡、沈み込み帯、火成作用、微量元素分配、間隙水圧、炭素循環、地球内部、Fo-SiO2系相図が、2大問の中に圧縮されています。用語を知っているだけでは足りず、なぜその現象が起こるか、どの式で見積もるか、どの図のどの点を読んだかまで答案に残す必要があります。

この記事では、InshiHubで解答化した東京大学大学院 理学系研究科 地球惑星科学専攻の2022年度から2026年度まで、地球科学10問をもとに、どの分野を先に固めるか、答案の一行目に何を書くか、どの参考書の章へ戻るかを整理します。公式問題本文、公式図表、出題の意図本文は転載しません。ここで扱うのは、解答制作時に見えた「点になる説明」と「落ちやすい条件」です。

この記事で見た材料

2022〜2026年度10問の地図

5年分を見ると、2大問の中で「表層環境・時間軸」と「沈み込み帯・固体地球・岩石循環」が交互に重くなります。毎年まったく同じ形式ではありませんが、海水準、第四紀、野外地質、変成作用、火成作用、微量元素分配は繰り返し現れます。

最初の10分で見ること

地球科学は2大問構成なので、「どちらかを完全に捨てる」より、各大問の中で取れる小問を見つける方が現実的です。最初の10分では、大問名ではなく、答案の一行目が見える小問を探します。海水準なら基準面、沈み込み帯なら物質循環、火成作用なら質量保存、間隙水圧なら有効応力、相図なら反応経路です。

第四紀・海水準は基準面を宣言する

2026年度と2024年度、2023年度では、第四紀、海水準、酸素同位体、古地磁気、ミランコビッチ周期が出ています。ここで最初に書くべきなのは、何を基準にして変化を見ているかです。絶対海水準は海水量に近く、相対的海水準は海面の高さから地盤の高さを引いたものです。旧氷床域では、融氷で海面が上がっても、後氷期隆起がそれを上回れば相対的海水準は下がります。

酸素同位体では、氷期に海水と有孔虫殻が18Oに富む向きを確認します。海成段丘では、間氷期の高海水準で海岸面が作られ、氷期の海水準低下と隆起で離水・保存される順序を書く。ホットスポット列では、距離と年代から速度を出すとき、1 km/Myr = 1 mm/yr を使うと単位変換で崩れにくくなります。

野外地質は観察と解釈を分ける

2025年度の地質調査、2024年度の地質構造、2023年度の走向・傾斜と上下判定は、知識というより観察手順の問題です。地層の厚さなら、露頭上の水平距離をそのまま使うのではなく、層理面に垂直な方向へ射影します。走向は水平面との交線、傾斜は走向に直交する最大傾斜方向です。

上下判定では、級化層理、斜交層理、リップル葉理、荷重痕などの名前だけで止めないでください。「粗粒側が下位」「前置葉理が下流側へ傾く」「葉理が下位の侵食面で切られる」のように、観察事実と判定を対にします。鍵層なら、短時間に広域へ堆積したこと、岩相・鉱物・ガラス化学組成で識別できることを添えると答案が強くなります。

沈み込み帯は物質循環として書く

2026年度、2025年度、2024年度、2023年度で、沈み込み帯、変成作用、海洋プレート、火山活動が繰り返し出ています。海溝側では堆積物や玄武岩質岩石がはぎ取られて付加体になり、深部へ運ばれた岩石は高圧低温型変成作用を受ける。スラブから出た水はマントルウェッジのソリダスを下げ、部分溶融を起こし、火山弧や花崗岩質岩体へつながる。この流れを一文で置けると、多くの小問で崩れません。

変成相は、名前ではなく温度/圧力比で読むのが安全です。高圧低温型なら青色片岩相やエクロジャイト相、低圧高温側ならホルンフェルス相。曹長石の高圧分解では、ヒスイ輝石と石英に分かれる反応式の元素数を検算します。火山フロントから背弧への変化は、海溝からの距離、圧力、部分溶融度、不適合なアルカリ元素の濃集をつないでください。

火成作用・微量元素分配は質量保存で始める

2022年度の火成作用と微量元素分配、2026年度の部分溶融、2023年度の同位体比は、地球化学の典型問題です。最初に分配係数を D = Cs/CL と定義します。D が大きければ鉱物に入りやすく、D が小さければメルトに残りやすい。バルク分配係数は鉱物の数で割る単純平均ではなく、鉱物割合で重みをつけます。

バッチ溶融では、メルトと残存固相が最後まで平衡を保つので、全体を質量1とおき、C0 = FCL + (1 - F)DCL と書きます。分別結晶作用では、晶出した鉱物が取り除かれるため、同じ式で処理できません。不適合元素を「存在量が少ない元素」と誤解するのも危険です。微量元素でも適合元素はあり、主要元素でも相対的な分配を考える場面があります。

間隙水圧・炭素循環・地球内部は単位と因果で点を取る

2022年度の間隙率と間隙水圧、2025年度の炭素循環と地球内部、2024年度のP波・S波と核境界は、式を短く置けると点になります。間隙率は岩石全体の体積に占める間隙体積の割合です。静水圧なら Pp = P0 + rho gz。間隙水圧が上がると有効法線応力が下がり、せん断強度が低下して断層すべりが起こりやすくなります。

炭素循環では、平均滞留時間 = 貯蔵量 / 流出量 です。表層系のように貯蔵量とフラックスの桁が大きく違う問題では、どの箱を足し、どの流出を分母にするかを明示します。地球内部では、S波が液体外核を伝わらない理由を、剛性率がほぼ0でせん断変形を伝えられないから、と物性で書くと安定します。

Fo-SiO2系相図は反応経路で読む

2026年度のFo-SiO2系相図は、図の見た目ではなく反応経路を問う問題です。FoはMg2SiO4、EnはMgSiO3。1 barではEnが液とFoへ分かれる不調和融解を示し、点Xは包晶点、点Yは共融点として読めます。点Pを加熱すると、低温ではFo+En、包晶温度でEnがFoと液へ反応し、液相組成が動きます。

冷却経路では、点QからまずFoが晶出しても、包晶点で液とFoが反応してEnを作ります。したがって、Foが最後まで単調に増え続けるとは読めません。非平衡組織では、平衡なら完全に反応するはずのFoが、拡散不足で核として残り、Enの反応縁・コロナ組織になる、という説明が必要です。

参考書は章単位で戻る

4週間の演習計画

1. 1週目：2022〜2026年度の10問を眺め、各大問で「最初に置く定義・式・図」を書き出す。解けなくても、分野を第四紀、野外地質、沈み込み帯、火成作用、間隙水圧、相図に分類する。
2. 2週目：第四紀・海水準と野外地質を固める。酸素同位体、相対的海水準、海成段丘、走向傾斜、層厚、鍵層、偏光顕微鏡を、観察と解釈のペアで書く。
3. 3週目：沈み込み帯、変成作用、火成作用、微量元素分配を戻す。海溝から火山弧までの物質循環、D = Cs/CL、バッチ溶融の質量保存を暗記ではなく式から説明する。
4. 4週目：2025年度と2026年度を本番形式で解く。最初の10分で小問ごとの取れる点を見積もり、最後に単位、符号、図の読み取り、因果の抜けを点検する。

自己採点チェックリスト

• 酸素同位体比で、氷期に海水側が18Oに富む向きを確認したか。
• 相対的海水準を、海面の高さと地盤の高さの差として説明したか。
• 海成段丘で、間氷期の海岸面形成、氷期の海水準低下、隆起による離水を順に書いたか。
• 層厚計算で、露頭上の距離を層理面に垂直な方向へ射影したか。
• 偏光顕微鏡で、レターデーションと複屈折を混同していないか。
• 沈み込み帯で、付加体、高圧低温型変成、スラブ脱水、マントルウェッジ融解を一つの流れにしたか。
• 分配係数を D = Cs/CL と定義し、バルク分配係数を鉱物割合で重み付けしたか。
• 間隙水圧が上がると有効法線応力が下がる、という向きを逆にしていないか。
• 炭素循環で、平均滞留時間の分母にどの流出フラックスを使うか明記したか。
• Fo-SiO2系相図で、包晶反応、共融点、反応縁、高圧での調和融解を区別したか。

後回しにしてよいこと

最初から地球惑星科学専攻の全研究室紹介を読むこと、地質時代名だけを細かく暗記すること、火成岩名や変成相名を一覧で増やすことは、優先度を下げて構いません。5年10問で繰り返し効くのは、語句の量より、基準面、質量保存、物質循環、有効応力、相図の反応経路を答案として短く書く力です。

逆に、計算を完全に避ける準備は危険です。分配係数、層厚、半減期、平均滞留時間、プレート速度、静水圧、相図の反応経路は、いずれも「地球科学の知識」と「簡単な式」が一体になっています。式を置けるようになるほど、記述問題の説得力も上がります。

公式情報の確認

2026年5月25日に、東京大学地球惑星科学専攻の大学院入試 過去問題集ページを確認しました。同ページでは、過去5年分の大学院入試過去問題をPDF形式で掲載していること、令和8年度入試から専門科目の出題の意図および一部の解答例を公開していることが案内されています。地球科学PDFも令和8年度から令和4年度まで掲載されています。

2026年度実施の入試日程や出願、英語スコア提出は大学院入学案内で確認してください。同ページでは、修士課程の出願期間、英語スコア提出、筆記試験、口述試験対象者発表、口述試験、最終合格者発表などが案内されています。出願年度の募集要項、英語、口述試験、志望指導教員調査は必ず公式ページを優先してください。

InshiHub解答パックの使い方

東京大学 理学系研究科 地球惑星科学専攻 地球科学 院試 過去問 解答PDFは、2022〜2026年度の5年分、各年度2問の独自解答・解説を確認するためのものです。最初から解答を読むのではなく、公式PDFを10分で眺めて、取れる小問と重い小問を分け、答案の最初の一行を自分で書いてから照合してください。

照合では、最終答よりも「方針」「検算」「典型ミス」を見ます。酸素同位体比の向き、火山列速度の単位、分配係数の定義、層厚の射影、炭素循環の分母、間隙水圧と有効応力、Fo-SiO2系相図の反応経路を、自分の失点分類として残してください。併願比較として、京大 理学研究科 地球惑星科学専攻、九大 理学府 地球惑星科学専攻、東京科学大 理学院 地球惑星科学系の記事も、出題の広がりを比べる材料になります。

東大 院試 の他専攻ガイド

東大 大学院 理学系研究科 地球惑星科学専攻は、物理学・応用物理学と隣接した連続体・流体問題が中心です。地球惑星科学で身につけた「保存則・連続体方程式の宣言」は、物理学の解析力学、応用物理学の境界値問題、土木の流体でも答案の骨格として効きます。下記の同大学他専攻ガイドも合わせて読むと、東大 院試 物理系全体の出題傾向が見えます。

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