岩石の分類

岩石についておおまかに説明します。

(1)岩石の分類
岩石は大きく分けて、
①堆積岩
②火成岩
③変成岩
に分類されています。
堆積岩とは、水中で(主として海中、まれに湖や河川敷などのこともある)砂や泥などが堆積したものが、長い時間をかけて押し固められて岩石になったものです。
火成岩は、マグマが冷え固まってできた岩石で、
②-1火山岩....地上もしくは比較的浅い地下で固まった岩石
②-2深成岩....地下深い所で固まった岩石
に大別されます。
変成岩は、もともと堆積岩や火成岩であったものが、高温や高圧などの条件にさらされて、鉱物組み合わせや組織が変化したものです。

(2)代表的な岩石
ここで代表的な岩石を紹介します。
地殻を構成する岩石堆積岩砂岩、泥岩、礫岩、チャート石灰岩、凝灰岩
火成岩火山岩流紋岩、安山岩、玄武岩
深成岩花崗岩、閃緑岩、ハンレイ岩
変成岩片岩、片麻岩、角閃岩、緑色岩、
マントルを構成する岩石カンラン岩

以下に、それぞれの代表的な岩石を紹介します。

1)堆積岩
①砂岩(さがん、英:sandstoneサンドストーン)
砂が固まってできた岩石です。
色は砂岩を構成する砂粒子の種類によって変わります。
石英や長石が多い場合は白っぽく、火山岩など他の岩石の破片(岩片)が多く含まれている場合は灰色っぽくなります。
②泥岩(でいがん、英:mudstoneマッドストーン)
泥が固まってできた岩石です。
一般に黒っぽく、砂岩よりも緻密な組織を持っています。
粒子や変成作用の有無により頁岩や粘板岩とも呼ばれます。
③礫岩(れきがん、英:conglomerateコングロメレイト)
礫(直径2 mm以上の粒子)が固まってできた岩石です。
礫と礫の間は、泥や石灰質の微細粒子が充填して、接着剤の役割を果たしています。
礫岩を構成する礫は、通常、角が取れて丸くなっていることが多いのですが、中には角張った礫で構成されているものもあり、これらは特に角礫岩と呼ばれます。
④チャート(ちゃーと、英:chartチャート)
ごく微細なシリカ(二酸化ケイ素:SiO2)が深海底で降り積もってできた岩石です。
主にシリカの殻を持つプランクトンの死骸が降り積もって形成されます。
非常に硬く、つるつるした表面が特徴的です。
玉砂利などによく利用されています。
シリカ自体は無色ですが、シリカと共に含まれる微量な不純物によって赤、緑、灰黒、などさまざまな色のチャートができます。
⑤石灰岩(せっかいがん、英:limestoneライムストーン)
炭酸カルシウム(CaCO3)が浅海底で降り積もってできた岩石です。
主に、炭酸カルシウムの殻を持つプランクトンの死骸が降り積もって形成されます。
珊瑚礁などは石灰岩の典型です。
純粋な炭酸カルシウムのみでできているものは白~象牙色(ややピンクがかることもあり)ですが、砂などの不純物がある程度混じると灰色になります。
鉄より柔らかいので、ナイフや釘などの鋭利な金属片で引っかくと傷をつけることができます。
また、塩酸やクエン酸(レモン汁等)をかけるとシュワシュワと二酸化炭素の泡を出しながら溶けることでも他の岩石と容易に見分けられます。
⑥凝灰岩(ぎょうかいがん、英:tuffタフ)
降り積もった火山灰が押し固められてできた岩石で、その意味では火成岩と堆積岩の中間的な性格を持つ岩石と言えます。
基本的には白っぽいものが多いですが、火山灰の種類や変質によって様々な色のものができます。
岩石が形成される過程で、火山灰同士の間にあった空気・ガス成分が抜けた跡である孔が多く空いていることもあります。
表面がガサガサした感じで、低密度であるのが特徴です。

2)火成岩
2-1)火山岩と深成岩の区別
火成岩の中の、火山岩と深成岩は組織で区別されています。
火山岩は急冷されてできたため、細粒な基質(石基)の中に、比較的早い時期にマグマから結晶化した一部の鉱物結晶(班晶)が浮いているような組織(斑状組織)が特徴的です。
石によっては、班晶が全く認められないものもあります。
深成岩は、地下深い所でゆっくりと冷え固まったため、すべての鉱物が大きく成長している(等粒状組織)のが特徴です。
また、火山岩、深成岩それぞれについて、化学組成(シリカの含有量)によって、
①酸性岩
②中性岩
③苦鉄質岩
に分類され、この順にシリカの含有量は少なくなります。
また、色はシリカの含有量が多いほど白く、少なくなると黒に近づきます。
この色の変化は,色指数いう数値で表すこともできます。
色指数とは、岩石に含まれる有色鉱物の体積比を表したもので、黒い岩石ほど値が大きく、白い石ほど小さくなります。

火成岩の分類表

 酸性岩中性岩苦鉄質岩
SiO2含有量 (wt%)>6666-52<52
色指数<1010-35>35
火山岩流紋岩安山岩玄武岩
深成岩花崗岩閃緑岩ハンレイ岩

2-2)火成岩の岩石
①流紋岩(りゅうもんがん、英:rhyoliteライオライト)
シリカの多い火山岩で、基本的に白色~明灰色です。
造岩鉱物は石英と斜長石が多く、他に角閃石などの有色鉱物が点々と認められることがあります。
表面はガサガサした感じのことが多く、マグマが冷え固まる際にガスが抜けた跡である小さな穴が認められることもあります。
②安山岩(あんざんがん、英:andesiteアンデサイト)
シリカが中程度に含まれる灰色の火山岩で、日本のようなプレートの沈み込み帯には最も普通に存在する火山岩です。
造岩鉱物として、石英、斜長石、輝石、角閃石、黒雲母、まれにカンラン石を含みます。
③玄武岩(げんぶがん、英:basaltバサルト)
シリカの少ない火山岩で、新鮮なものは黒に近い色をしていますが、風化や変質によって緑色や茶色などに変色することもあります。
石英を含まず、輝石(単斜輝石もしくは単斜輝石と斜方輝石)と斜長石が主な構成鉱物で、カンラン石を含むものもあります。.
④花崗岩(かこうがん、英:graniteグラニット)
石英と長石(斜長石、カリ長石、またはその両方)を主体とする深成岩で、その他に雲母(黒雲母、白雲母、またはその両方)や角閃石、磁鉄鉱などを含んでいることが多いのが特徴です。
みかげ石とも呼ばれ、建材や墓石などによく使われています。.
⑤閃緑岩(せんりょくがん、英:dioriteダイオライト)
花崗岩とハンレイ岩の中間的な化学組成を持つ深成岩で、主に斜長石、角閃石、輝石(単斜輝石、斜方輝石)、黒雲母と少量の石英を含みます。
有色鉱物は輝石よりも角閃石が多いのが特徴で、この点でハンレイ岩と区別できます。
比較的石英を多く含むものは、石英閃緑岩と呼ばれます。
⑥ハンレイ岩(はんれいがん、英:gabbroガブロ)
主に輝石(単斜輝石もしくは単斜輝石と斜方輝石)と斜長石からなる深成岩です。
石英を含まないので、白色鉱物はすべて斜長石です。
黒っぽい輝石類と、白っぽい斜長石がごま塩状に見えることがよくあります。
その他に角閃石やカンラン石を含むものもあります。

3)変成岩
岩石が形成時と大きく異なる温度・圧力状態に置かれた場合に、岩石を構成する鉱物の種類が、その温度・圧力で安定なものに変化する現象を変成作用と呼び、こうしてできた岩石を変成岩と呼びます。
①片岩(へんがん、英:schistシスト)
地下の深い所で大きな力を受けて変形を伴いながら変成されたために、ペラペラと剥がれやすいシート状の構造を持つようになった岩石のことを片岩と呼びます。
片岩には原岩の名前を冠して、例えば原岩が砂岩であれば砂質片岩、泥岩であれば泥質片岩のように呼びます。
原岩が玄武岩の場合のみ、緑色片岩と呼ばれます。
シート状に剥がれやすいのは、雲母や緑泥石のようなシート状鉱物が多く含まれ、これらが面状に並んでいるためです。
②片麻岩(へんまがん、英:gneissナイス)
片岩同様、強い面構造を持った岩石ですが、片岩より粗粒であるため、片岩ほど剥がれやすくはありません。
片岩より高温(> 600℃)で変成作用を受けたため、鉱物が大きく成長しており、雲母やザクロ石などが肉眼で確認できることが多いです。
③角閃岩(かくせんがん、英:amphiboliteアンフィボライト)
玄武岩やハンレイ岩を原岩とする変成岩で、ほとんど角閃石と斜長石から構成されます。
深緑色の硬い岩石で、片岩や片麻岩のような構造を持たないのが特徴です。.
④緑色岩(りょくしょくがん、英:greenstoneグリーンストン)
緑色片岩に似ていますが、面構造を持たないものを緑色岩と呼びます。
緑レン石の黄緑色と、緑泥石の深緑色の織りなす斑模様が特徴的です。 
 
4)マントルを構成する岩石
①カンラン岩(かんらんがん、英:peridotiteペリドタイト)
上に挙げた岩石はすべて地殻の岩石ですが、カンラン岩はマントルを構成する主要な岩石です。そのため地表に露出することは稀で、特殊な地域にしか分布しません。
カンラン岩、主にカンラン石と輝石が構成しており、斜長石やスピネルを含んでいることもあります。
色はカンラン石の色を反映した明るい緑色をしています。
粗粒であるために、一つ一つの鉱物がはっきり肉眼で確認できることが多いです。
カンラン石は変質に弱く、変質すると蛇紋石という鉱物になります。
カンラン岩が変質し、ほぼ蛇紋石だけからなる岩石を蛇紋岩と呼びます。

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