パッセージ
パッセージ全体を読んでください。[A] のような角括弧の文字は、文insertion問題の4つの位置を示します。
The Rock That Cooled Twice
¶1 Molten rock can cool into some of the hardest material on Earth, or just as easily into rock that shatters like glass. What decides the difference is not what the rock is made of but how quickly it hardens. That single condition splits igneous rock, rock that forms when molten material cools and solidifies, into two clearly separated categories. One kind forms wherever magma reaches the surface and hardens within minutes, hours, or at most a few days. The other forms far underground, where the same material can take thousands or even millions of years to harden completely. In one unusual case, however, a single rock carries evidence of both categories at once.
¶2 Rock that cools at Earth's surface, called extrusive rock, seldom gets more than a day to arrange itself before it freezes solid. Lava erupting from a volcano such as Kilauea in Hawaii can cool into solid rock within hours of leaving the vent. Atoms in the melt have almost no time to link into orderly crystal lattices, so most extrusive rock is fine-grained, its grains too small to see without a microscope. When cooling is fast enough, no orderly structure forms at all. Obsidian, a natural volcanic glass, hardens so quickly that its atoms freeze in a disordered arrangement, leaving no crystals whatsoever. Its edge can be thinner than a surgical scalpel, so some surgeons still choose obsidian blades for certain fine incisions.
¶3 Rock that instead cools far underground, called intrusive rock, is insulated by the surrounding earth and can take an extraordinarily long time to lose its heat. A large body of magma trapped several kilometers below the surface may need thousands to millions of years to harden completely. That much time lets atoms migrate freely through the melt and lock into large, well-formed crystals several centimeters across. Granite, the most familiar intrusive rock, owes its speckled look to just this process; its visible grains of quartz, feldspar, and mica are large enough to identify with the naked eye. The granite cliffs of Yosemite's Half Dome and El Capitan once formed as a single molten mass many kilometers underground, cooling slowly enough for such crystals to grow before millions of years of erosion finally exposed them at the surface.
¶4 Cooling rate alone, however, cannot always predict a rock's category, because a magma chamber does not always cool in a single, uninterrupted stage. Porphyritic texture, a rock structure containing large crystals surrounded by a much finer-grained material, forms when magma cools twice, first slowly and then suddenly. The dacite that erupted from Mount St. [A] Helens in 1980 shows this pattern clearly. [B] Large crystals of plagioclase and hornblende had already formed while the magma sat underground for centuries. [C] When the mountain's north face collapsed and pressure suddenly dropped, the melt rushed to the surface and hardened within hours. [D] That final rapid stage froze a fine-grained matrix around crystals that had already finished growing. In fact, a single fragment of this rock preserves two cooling rates at once, one slow enough to grow visible crystals and one too fast for any to form.
¶5 Grain size, in this way, works like a clock for geologists studying rock they never watched form. A specimen packed with large crystals signals magma that cooled slowly, probably deep underground; glassy or fine-grained rock signals magma that cooled almost instantly near the surface. Porphyritic rock, with two distinct grain sizes locked into one fragment, signals something more specific: a magma chamber that sat quietly for a long stretch before conditions above it changed abruptly. Volcanologists now read that record before anyone drills a borehole, since a rock's texture alone can indicate roughly how deep, and how disturbed, the chamber that produced it once was.
設問
11問 — TOEFL Readingの全問題タイプを、実際の試験順で収録。
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Highlighted: "The granite cliffs of Yosemite's Half Dome and El Capitan once formed as a single molten mass many kilometers underground, cooling slowly enough for such crystals to grow before millions of years of erosion finally exposed them at the surface."
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Even a trained eye can be fooled by that fine texture at first glance, mistaking the whole rock for one that cooled quickly from start to finish.
Where would the sentence best fit?
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Extrusive Rock Intrusive Rock
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日本語訳 & 解答
パッセージの日本語訳と、設問ごとの正解・解説です。自分で解いた後の復習用に使ってください。
2度冷えた岩石
溶けた岩石は、地球上で最も硬い物質の1つに冷え固まることもあれば、まったく同じくらい容易にガラスのように砕ける岩石に冷え固まることもある。その違いを決めるのは、岩石が何でできているかではなく、それがどれほど速く固まるかである。このたった1つの条件が、溶けた物質が冷えて固まってできる岩石である火成岩を、はっきり分かれた2つのカテゴリーに分ける。1つのタイプは、マグマが地表に達した場所ならどこでも形成され、数分、数時間、長くてもせいぜい数日のうちに固まる。もう1つのタイプは地下深くで形成され、同じ物質が完全に固まるまでに数千年、あるいは数百万年かかることもある。しかし、ある珍しい事例では、1つの岩石が両方のカテゴリーの証拠を同時に含んでいる。
地表で冷える岩石は「噴出岩」と呼ばれ、完全に固まるまでに自らを整える時間が1日を超えることはめったにない。ハワイのキラウエア山のような火山から噴出する溶岩は、火口を離れてから数時間のうちに固い岩石に冷え固まることがある。溶融物中の原子には、秩序ある結晶格子に組み込まれる時間がほとんどない。そのためほとんどの噴出岩は結晶粒が細かく、その粒は顕微鏡なしでは見えないほど小さい。冷却が十分速いと、秩序だった構造はまったく形成されない。天然の火山ガラスである黒曜石は、あまりに速く固まるため、原子が無秩序な配列のまま凍結し、結晶がまったく残らない。その刃はメスよりも薄くなることがあり、そのため一部の外科医は今でも特定の精密な切開に黒曜石の刃を選ぶ。
代わりに地下深くで冷える岩石は「貫入岩」と呼ばれ、周囲の大地に断熱されているため、熱を失うのに非常に長い時間がかかることがある。地表から数キロメートル下に閉じ込められた大量のマグマは、完全に固まるのに数千年から数百万年かかることがある。それだけの時間があれば、原子は溶融物の中を自由に移動し、数センチメートルにも及ぶ大きくよく形成された結晶へと組み込まれる。最もよく知られた貫入岩である花崗岩は、そのまだら模様をまさにこの過程のおかげで持っている。目に見える石英、長石、雲母の結晶粒は、肉眼で識別できるほど大きい。ヨセミテのハーフドームやエル・キャピタンの花崗岩の崖は、かつて地下数キロメートルで1つの溶けた塊として形成され、そのような結晶が成長できるほどゆっくりと冷え、そして数百万年に及ぶ侵食がついにそれらを地表に露出させたのである。
しかし、冷却速度だけでは岩石のカテゴリーを常に予測できるわけではない。なぜなら、マグマ溜まりは常に一段階の途切れない冷却をたどるわけではないからである。斑状組織、すなわちはるかに細かい結晶粒の物質に囲まれた大きな結晶を含む岩石構造は、マグマが最初はゆっくり、その後突然にという2度の冷却を経るときに形成される。1980年にセントヘレンズ山から噴出したデイサイトはこのパターンをはっきり示している。[A] マグマが地下に何世紀も留まっている間に、斜長石と角閃石の大きな結晶がすでに形成されていた。[B] 山の北斜面が崩壊し、圧力が急激に低下すると、溶融物は地表へと駆け上がり、数時間のうちに固まった。[C] その最後の急速な段階が、すでに成長を終えていた結晶の周りに、細かい結晶粒の基質を凍結させた。[D] 実際、この岩石の1つの破片は、2つの冷却速度を同時に保存している。1つは目に見える結晶を成長させるほど遅く、もう1つはいかなる結晶も形成できないほど速い。
このように、結晶粒の大きさは、岩石が形成される様子を一度も見たことのない地質学者にとって、時計のように働く。大きな結晶が詰まった標本は、おそらく地下深くでゆっくり冷えたマグマを示している。ガラス質、あるいは結晶粒の細かい岩石は、地表近くでほぼ瞬時に冷えたマグマを示している。1つの破片の中に2つの明確に異なる結晶粒の大きさが閉じ込められている斑状岩は、より具体的な何か、すなわち長い間静かに留まっていたマグマ溜まりが、その上の条件が急に変化する前に存在していたことを示している。火山学者たちは今日、誰かがボーリング孔を掘る前に、この記録を読み取っている。岩石の組織だけで、それを生み出したマグマ溜まりがおおよそどれほどの深さにあり、どれほど乱されたかを示すことができるからである。
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Vocabulary — 「結晶がまったく残らない」という文脈から、disorderedは「規則的なパターンに配列されていない」という意味である。
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Reference — itsは、直前の文の主語である「花崗岩」を指す。
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Essential Term — 4段落の「大きな結晶が細かい結晶粒の物質に囲まれた岩石構造で、2段階の冷却で生じる」という説明がそのまま定義に当たる。
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Factual — 「周囲の大地に断熱されているため、熱を失うのに非常に長い時間がかかる」という文をそのまま反映している。
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Negative Fact — 本文は岩石が2段階の冷却(ゆっくりの段階と急速な段階)を経たと述べており、Dとは正反対である。
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Sentence Simplification — 地下でゆっくり冷えて大きな結晶が成長し、その後侵食で地表に露出したという因果関係を正しく保っているのはBだけである。
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Inference — 斑状組織は2段階の冷却を示すため、大小混在の結晶がなければ単一段階の冷却だったと推測できる。
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Rhetorical Purpose — 黒曜石の刃がメスより薄くなりうるという具体例で、極端に速い冷却が生む無結晶構造を印象的に示している。
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Paragraph Relation — 4段落は、斑状組織という例外を示すことで、単純な2分法では説明しきれない場合があることを明らかにしている。
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Insert Text — 「その細かい組織」とは最後の急速な冷却が作った細かい基質を指すため、その説明のあと、破片全体が2つの冷却速度を保存しているという文の直前(D)に入るのが自然である。
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Schematic Table — A・B・Cは噴出岩、D・Eは貫入岩の特徴である。F・Gは本文に記載がない。