大陸地殻の厚さは３０ｋｍ程度であり、海洋地殻は5ｋｍ程度と、なぜ、大幅に違うのですか?

Question

プレート（厚さは平均１００ｋｍ）の上に、地殻がある（浮いている？）そうです。
その地殻は，大陸地殻（厚さ３０ｋｍ程度の花崗岩)と、海洋地殻（厚さ5ｋｍ程度の玄武岩）とに分けられます
ところで、大陸地殻の厚さは３０ｋｍ程度であり、海洋地殻は5ｋｍ程度と、なぜ、大幅に違うのですか?　
比重を比べると、前者の花崗岩は約２.５～２.８、後者の玄武岩は２.７～３.２で、両者間にはそう大きな違いがありませんが。

moto_koukousei · Accepted Answer

＞　次のように、考えました。
大陸地殻も，海洋地殻も、海も、すべて平らな板のようになっているとします。
比較をするため、地下に基準面を定めました。
大陸地殻の底すなわちマントルと接している面を、基準面としました。
大陸地殻では、この基準面にかかる重さは、大陸地殻の重さのみです。
一方、海洋地殻では、この基準面に、マントル・海洋地殻・海水が積み重なって、重みになります。
計算すると、両者の重みはほぼ同じになりました。
したがって、大陸地殻の厚さと海洋地殻のそれが、大幅に違っていることに納得しました。　＜
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＞　大陸地殻の厚さは３０ｋｍ程度であり、海洋地殻は5ｋｍ程度と、前者の花崗岩は約２.５～２.８、後者の玄武岩は２.７～３.２で　＜
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これで、計算は合いましたか？
http://members2.jcom.home.ne.jp/chigakuno-manabikata/manabikata-kotai-isostasy.html
マントルの密度を3.3、地殻の密度を2.7（海洋地殻も大陸地殻）、海水の密度を1.0として計算してます。
アイソスタシーの計算をしてバランスがとれる厚さが計算出来るということと、地殻の厚さが大陸地殻＝３０ｋｍ程度、海洋地殻＝5ｋｍ程度と、大幅に違う厚さになる原因や理由を説明出来るのとは、大部、違うと思います。　
また、海洋地殻の厚さは比較的単純ですが、大陸地殻はそれほど単純でないです。ユーラシア大陸、アフリカ大陸のようなのと、島弧のようなものと一緒にならないし、スカンジナビア半島は島弧とは成立事情が違います。
ヨーロッパの構造も単純ではないです。
https://www.gsj.jp/data/chishitsunews/64_01_03.pdf
地殻がどのような立体構造をしているのか、どのように過去形が変化してきたのか、どのような物質で出来ていてどのように変化しているのか、など、色々なことをまだ調べている状況なのだと思います。
http://ext-web.edu.sgu.ac.jp/koide/chikyu/Lec05.pdf
http://ogasawara-info.jp/pdf/isan/chikaku.pdf
http://www1.tecnet.or.jp/lecture/chapter3/3_08_2.html
http://yoshida-geophys.jp/
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比重が異なる地殻物質が三種類（a重い、b中くらい、c軽い）あって、それぞれ広範囲に広がっていて、かつ、それぞれは硬くて衝突しても混じり込まないで三種類（a重い、b中くらい、c軽い）のまま存在し、その地殻を下から支えるところ（Base）は長期的に見れば塑性変形し半流動化し重いものを支えるBaseの部分は沈み込むという条件を想定してしまえば、abcの三体が集合突き合うような場所では、cが押しのけられ、cの下にbが潜りこみ、さらにbの下にaが潜り込むという変形を引きおこす運動を開始することが想像されます。
結果として、aは引き延ばされる変形をし、cは寄せ集められる変形をする方向になりやすくなります。cがやがて厚みをまし、aは薄く広がるという傾向を持ちやすいともいえないことはないです。
しかし、大陸地殻がいつどのように形成されたか、新規生成がどう行われたのかを調べると、（abcの層があって）と単純に考えるのも間違いであることがわかります。
《火成活動などによりマントル物質の分化が起こって、鍋で煮物をするときにお湯に浮かぶ「アク」のように、軽い物質が集積していったものです》という理解も、それなりにわかり易くてイイとも思いますが、それほど単純化して説明出来るほど大陸地殻は単純な構造をしてはいません。
アイソスタシーでも単純に成立しているのではないことがわかっているので、そうした理屈だけで理解したりはできないと思います。
とにかく、理屈で理解するのは思考の節約とか納得を得る上は便利ですか、本当に実態がそれで説明出来るほど単純なものではないことが多いので、実態の観測や調査結果を調べて知ることを優先し、（理屈や理論、シミュレーション）は後回しにする方がいいように思います。

jun1038 · Answer

こんにちは。まず、プレートの上に地殻があるのではなく、地震学上の地殻と上部マントルの硬い部分（剛体として一体となって動く。その下にはアセノスフェアがあって長い時間のうちには流れるように動く。）をまとめてプレートテクトニクス上のプレートと言っています。
海洋地殻と大陸地殻ではその起源や年齢が異なります。
まず、海洋地殻はつい最近（永くても２億年以内）海嶺で生産されたもので、海嶺でできたときには数ｋｍの暑さしかできず、それがそのままプレートの動きで動いていくだけです。その後上から泥などが堆積したり、プレートとしては下部のアセノスフェア物質の付加があったりして、地殻もプレートも暑さは若干増大しますが大陸地殻・大陸プレートほどにはなりません。
一方、大陸地殻は、４６億年といわれる地球の長い歴史の中で、火成活動などによりマントル物質の分化が起こって、鍋で煮物をするときにお湯に浮かぶ「アク」のように、軽い物質が集積していったものです。火成活動による大陸物質の生産は、おもにプレートの境界（とホットスポット）で起こり、プレートの運動によりプレート収束境界に集められます。そのため大陸地殻は厚く成長していったのではないでしょうか。
では。

moto_koukousei · Answer

大陸地殻（厚さ３０ｋｍ程度の花崗岩)が、どうしてそんな形であるのかは不明だとしても、花崗岩は約２.５～２.８で、玄武岩は２.７～３.２であるなら、玄武岩の方が若干重いですから、、、、
水と氷だと、水が重く、水、氷、サラダ油と軽くなります。　
http://www2.hamajima.co.jp/~tenjin/labo/oil.htm
このような場合、このビーカーに後から水をつぎ足すと、水はサラダ油の下に入り込み、氷は相変わらず浮いた状態になります。
日本列島のようなものと、大陸は同じではないのでしょう。　
なお大陸の中にも、大きな山脈がありそれは実は元は海の中の堆積物の固まったものだったということも有ります。これらの堆積物の固まったものは、玄武岩とは限らないです。（石灰岩であることも多いです）
http://www.monotsukuri.net/wbt/wbt_soseki/s0325/s0325.htm
http://blog.goo.ne.jp/liberty7jp/e/09ebd0a1c7646e222f7d6210e0cd088c

psytex1 · Answer

海洋プレートは、大洋の中央海嶺で噴出して、大洋を横断し、
大陸周縁の海溝で沈み込んで溶けます。
その移動の過程で、海洋プレートの中から噴出した（溶けやすい）
軽い成分が表面に島となり、海溝で沈み込む時に大陸に押し付け
られて、大陸プレートの一部になります。
大陸プレートは沈み込む事はないので、どんどん押し付けられて
厚くなります。

Kon1701 · Answer

"浮いている"というのはまさにその通りの考えでよいです。大きいものは下にも厚い、ということになります。これは氷山などと同じですね。大きな氷山は下も大きく、小さな氷山は下も小さいです。浮力との釣り合いですね。

海洋の場合、比重が約1と岩に比べて非常に軽い水が多いので、それだけ薄い近くでも釣り合います。

大陸地殻の厚さは３０ｋｍ程度であり、海洋地殻は5ｋｍ程度と、なぜ、大幅に違うのですか?

＞ 次のように、考えました。

こんにちは。

大陸地殻（厚さ３０ｋｍ程度の花崗岩)が、どうしてそんな形であるのかは不明だとしても、花崗岩は約２.５～２.８で、玄武岩は２.７～３.２であるなら、玄武岩の方が若干重いですから、、、、

海洋プレートは、大洋の中央海嶺で噴出して、大洋を横断し、

"浮いている"というのはまさにその通りの考えでよいです。

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＞　次のように、考えました。