変成岩

変成岩は、既存の岩石が熱、圧力、および化学的に活性な流体によって固体の状態で変形し、山脈や地殻の深部における条件を記録することによって形成されます。

Definition

変成岩とは、既存の火成岩、堆積岩、または変成岩が、温度、圧力、または流体組成の変化に応じて、完全に溶融することなく固体の状態で変形して生成された岩石のことです。

Scope

このトピックでは、一般的な地質学の観点から変成岩を紹介します。すなわち、変成作用の要因と種類、葉理のある岩石と葉理のない岩石の対比、および温度と圧力の変化の記録としての変成度の概念についてです。詳細な相平衡と変成岩石学については、鉱物学および岩石学の項目で扱われます。

Core questions

• どのような要因と環境が変成作用を引き起こしますか？
• なぜ一部の変成岩には葉理があり、他の変成岩にはないのですか？
• 鉱物集合はどのように変成度を記録するのですか？

Key theories

変成度と示標鉱物

バローは、特徴的な示標鉱物が変成作用の強度の増加とともに予測可能な順序で出現することを発見し、漸進的に高い温度と圧力を記録する変成帯のマッピングを可能にしました。

変成作用の種類

変成作用は、熱（貫入岩体付近の接触変成作用）、広範囲にわたる熱と圧力の組み合わせ（山脈における広域変成作用）、および指向性応力と流体によって引き起こされ、葉理を含む特徴的な組織を生成します。

Mechanisms

岩石が高温、高圧、または反応性流体にさらされると、その鉱物は再結晶化し、より安定した新しい鉱物を形成するために反応しますが、固体の状態を保ちます。指向性応力は、板状および細長い鉱物を葉理に配列させ、そのような鉱物を持たない岩石は葉理を形成せずに再結晶化します。結果として生じる鉱物集合は、変成度または変成相として表現される、ピーク温度と圧力を記録します。

Clinical relevance

変成岩は、大理石やスレートのような貴重な建築石材や装飾石材を供給し、黒鉛、タルク、および一部の金属鉱床を宿します。また、その鉱物集合は、地質学者が古代の山脈の深さ、温度、およびテクトニクス史を再構築することを可能にします。

History

ジョージ・バローは1890年代にスコットランド高地で変成帯をマッピングし、示標鉱物を用いた漸進的変成作用の概念を確立しました。ペンティ・エスコラは20世紀初頭に変成相の概念を導入し、鉱物集合と温度および圧力を結びつける枠組みを提供しました。

Key figures

• George Barrow
• Pentti Eskola

Seminal works

• barrow1893

Frequently asked questions

葉理のある変成岩と葉理のない変成岩の違いは何ですか？

スレートや片岩のような葉理のある岩石は、指向性圧力下で鉱物が配列することによって生じる層状または縞状の組織を持っています。一方、大理石や珪岩のような葉理のない岩石は、板状または細長い結晶を形成しない鉱物から再結晶化したため、そのような配列を欠いています。