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ホルンフェルスについて

昔、地質屋さんが、硬い石を見ると「これはホルンフェルスだ」と言っていたのを思い出します。
ではいったいホルンフェルスとはどういった岩石のことを言うのでしょうか?

ホルンフェルスとは、泥岩や砂岩、礫(れき)岩などの堆積岩が、熱による変成作用を受けて変わったものです。
泥岩を例にとると、この泥岩が花崗岩の貫入をうけて温度が上昇すると、変成鉱物である黒雲母が晶出して、岩石の色は黒色から次第に赤紫色を変化して輝きが増してきます。
色の変化だけではなく、ハンマー打撃で金属音を発するほど硬くなり、このような岩石をホルンフェルスと呼んでいます。
この熱による変成作用を、「接触変成作用」と呼んでいます。

愛媛県の地質は、ほぼ東西方向にのびる中央構造線により、アジア大陸側(内帯)と太平洋側(外帯)に区分されています。
内帯には、越智諸島から高縄半島にかけて領家花崗岩類と領家変成岩類が分布しており、この領家変成岩類の岩石がホルンフェルスとなっています。
また、これらの上を不整合に覆う中生代白亜紀の和泉層群や鮮新~更新紀に属する地層が分布しているところもあります。
ホルンフェルスは、源岩の種類により分類される場合と、ホルンフェルス形成後に特徴的に生成する鉱物種により分類される場合とがあります。

(1)-1 源岩の種類による分類ホルンフェルス

源岩が泥岩の場合は泥質ホルンフェルス(pelitic hornfels) になります。
源岩が砂岩の場合は砂質ホルンフェルス(psammitic hornfels) になります。
源岩が石灰岩の場合には結晶質石灰岩(大理石) (crystalline limestone)になります。
源岩がチャートの場合は珪岩(けいがん、quartzite)と呼ばれています。

(1)-2 生成した鉱物種による分類ホルンフェルス

生成した鉱物種による分類ホルンフェルス中(特に泥質ホルンフェルス)に特徴的に見られる鉱物として、菫青石、紅柱石、珪線石などがあります。
これらの鉱物は、形成する温度圧力条件が決まっているものが多く、そのため、ホルンフェルス中にどの鉱物が形成しているかにより、そのホルンフェルスを形成した接触変成作用の温度条件を推定することもできます。
また、ひとつのホルンフェルス岩体中で、熱源となったマグマを中心に累帯構造が形成されることもあります。
紅柱石(こうちゅうせき、andalusite)の結晶を含むものは紅柱石ホルンフェルス(andalusite hornfels) になります。
菫青石(きんせいせき、cordierite)という変成鉱物が生成しているものは菫青石ホルンフェルス(cordierite hornfels) になり、その中で形のきれいなものは(専門的には熱水変質を起こし雲母化して、まるで桜の花のようになっているもの)「桜石」と呼ばれています。

愛媛県では源岩の種類による分類ホルンフェルスが主体です。
分布は、おもに弓削島、岩城島、大三島、大下島、小大下島、岡村島、中島、睦月島などです。
この変成岩の源岩は、以前は古生代とされていましたが、放散虫(海産浮遊性原生動物で、深海堆積物の構成要因)の化石の発見により、中生代三畳紀後期~ジュラ紀初頭の堆積物が含まれていることが明らかになり、これらの堆積物が、領家変成作用や花崗岩の貫入によって変成されたと考えられています。

① 片状ホルンフェルスと片麻岩
松山市北条沖の小安居島に分布する灰白色と暗灰色の縞状の岩石は片麻岩で、比岐島、平市島、魚島、高井神島、江ノ島には、おもに石英からなる石英片岩、石英と黒雲母からできている黒雲母片岩が分布しています。

② 結晶質石灰岩(大理石)
弓削島、大三島北部、大下島、小大下島、中島、睦月島、二神島には、白色粗粒で等粒状の結晶質石灰岩が分布しています。
この岩石は、ホルンフェルス中にレンズ状に挟まれており、この中に、弓削島のベスブ石、小大下島の珪灰石をはじめ、ざくろ石、透輝石、蛍石などのスカルン鉱物が含まれています。
弓削島、大三島、小大下島では、セメント、肥料、精錬用、化学工業用として採掘されていましたが、現在では大三島鉱山を除いて、休山または廃山となっています。

③ ホルンフェルス
縞状を呈した、黒褐色から灰黒色の泥質ホルンフェルスと、灰褐色から灰白色の砂質ホルンフェルス、白色の珪質ホルンフェルスがあり、分布範囲も広く確認されています。
弓削島の古法皇(ふるほうおう)山、岩城島の積善(せきぜん)山、大三島の肥海(ひがい)山付近と中腹部、大下島、小大下島、岡村島、中島北東部、睦月島東部、二神島などに分布する。この岩石は、硬く風化に強いため越智諸島の山頂から中腹にかけての急斜面や崖を作っています。
また、石材としての利用が可能と思われます。
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