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花崗岩について

花崗岩は、日本中どこでも見られる一般的な岩石です。
組織としては、長石、石英、雲母から成っていると中学生の頃に教えられました。
もっと詳しく調べてみました。

(1)花崗岩の種類
花崗岩は、優白質な粗粒の顕晶質の深成岩で、主に石英,カリ長石,酸性斜長石長石からなる岩石を総合して呼んでいます。
大陸地殻を構成している岩石で、肉眼では、白~薄桃色の下地に茶色~黒色のまだら模様が均等に散らばったような、組織に見えます。
花崗岩に含まれる鉱物は、石英、斜長石、アルカリ長石、輝石、角閃石、雲母、燐灰石、磁鉄鉱、ジルコン、柘榴石などです。
この鉱物の割合などにより、愛媛県に分布している領家花崗岩類や広島花崗岩類でも、
①粗粒花崗閃緑岩(松山型)
②斑状閃雲花崗岩(北条型)
③細粒~中粒花崗閃緑岩(大島型)
④片状花崗閃緑岩(菊間型)
⑤優白質黒雲母花崗岩(湯山型)
⑥斑状黒雲母花崗岩(笠松山・温戸峠型)
⑦黒雲母花崗岩(広島型)
⑧細粒黒雲母花崗岩~両雲母花崗岩(歌崎型)

などに名称が変わっています。
厳密な意味での花崗岩は、代表的な半自形,粒状の組織を持っており、これを花崗岩状組織と言っています。
アルカリ長石は全長石の90~35%であり、斜長石は全長石量の1/3以下で、副成分は普通は角閃石または黒雲母で、白雲母も存在しています。
化学組成は流紋岩に相当し、アルカリ長石が全長石の90%以上含まれるものをアルカリ花崗岩と言っています。
長石の斑晶をもつ斑状組織のものも多く産出し、斜長石の量がカリ長石の量に比べて増加すると、花崗岩からアダメロ岩(石英モンゾニ岩)を通って花崗閃緑岩、トナル岩(石英閃緑岩)となります。
また、石英が減少すると石英閃長岩から閃長岩に移行します。
片理構造をもつ花崗岩も多く、片麻状花崗岩から花崗岩質片麻岩に漸移します。
また、岩石中に含まれる石英、斜長石、アルカリ長石の体積比の計測によって、花崗岩はさらに細かく分類されます。
花崗岩の帯磁率を調べることで、火山性花崗岩と堆積性花崗岩に分類され、また、横軸に岩石中のシリカ成分の重量比、縦軸にソディウム+ポタシウム成分の重量の比をとって、ソレアイト系列、カルクアルカリ系列、アルカリ系列などに分類されます。

(2)花崗岩は貫入岩
花崗岩は、断裂帯に沿って地表に貫入する貫入岩です。
花崗岩が含水鉱物の角閃石や雲母、揮発性元素を含む鉱物を含むため、周囲の乾いた岩石よりも融点が下がり、部分溶融します。
そして、溶融に伴う流動と、斑レイ岩・橄欖岩(3.3g/cm3)よりも密度が小さい(2.7g/cm3)ため、きのこ雲形で地表に向かって上昇します。
この上昇過程で、ボーエンの結晶分化作用により輝石-斜長石→角閃石-石英の順に結晶が晶出します。
しかし、結晶分化では説明がつかない鉱物の組み合わせになる場合が多くみられ、これは、上昇過程で周囲の岩石鉱物との交代反応、汚染・同化・混合が起こるためです。

(3)花崗岩と放射能
花崗岩の特徴として、カリウム40やウランなどの含有率が他の岩石に比べて高いことが挙げられます。
つまり、放射性元素を多く含み、本来は無色透明の石英が黒~暗灰色になるなど、放射性元素を多く含むことに伴ういくつかの特徴もみられます。
放射性元素は水に溶けやすい性質を持っており、それらを含む鉱物から地表水あるいは地下水へ比較的容易に溶けだしています。
愛媛県では高縄半島と、越智諸島の花崗岩地帯であり、瀬戸内海を挟んだ広島県や山口県でも常時の放射線量は、この花崗岩の影響により高くなっています。
そして、この花崗岩地帯には、放射能泉と呼ばれる温泉が数多く見られます。
具体的には1kg中にラドン20×10−10キュリー以上あるいはラジウム10−8mg以上であれば立派な温泉となります。
ただし、このような放射性元素は、効用は数多くありますが、人体に影響を及ぼすような量ではありません。

<<図1>>県別の自然放射線の平均<<図11>>県別の自然放射線の平均
この図を見ると、西日本は東日本より、1.5倍ほど放射線の量が高い傾向がありますが、これは
西日本は花こう岩が直接地表に露出しているところが多く、東日本より自然放射線の値が高くな
るためです。
長野県、岐阜県、福井県が1.16~1.19ミリシーベルトで一番高い数値です。
これは、やはり花崗岩地帯であり、苗木花崗岩と土岐花崗岩は放射性元素を多く含んでいます。
愛媛県も1.13ミリシーベルトですから高い県です。
高縄半島の影響は大きいですね。
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