石の見方
萩谷 宏(武蔵工業大学)
2006.5.11 / 2007.8.24改訂
惑星科学と岩石
• 地球型惑星は、岩石がかなり共通
• 月面の岩石:角れき岩、玄武岩、斜長岩、
はんれい岩、かんらん岩など
• 隕石衝突・クレーター形成の際に掘り返さ
れ、深部の岩石も破片となって飛散
• 火星表面の岩石も玄武岩~安山岩
火星由来の隕石には、はんれい岩もある。
月の岩石の特徴
•
•
•
•
地球の玄武岩やはんれい岩とほぼ同じ
酸素分圧が異常に低い。金属鉄を含む。
揮発性元素に乏しい
斜長岩、かんらん岩など‥初期のマグマ・
オーシャンが成層構造を形成
• 年代が古い。30億年前以前のもの。
• 分化していない。(花こう岩がない)
地球の岩石の特徴
• 分化した火成岩が多い
-大陸地殻の存在、重力による結晶分化
• 特定の成分の濃集-水循環と生物の関与
• 年代の新しい岩石が多い
ー継続するマグマ活動
• 堆積岩、変成岩の存在
-地表での風化、浸食とプレート運動
花こう岩
• 地球を特徴づける岩石
密度小(2.7g/cm)、石英+長石類+雲母類
• 海洋から飛び出した陸地-花こう岩を主体
とする大陸地殻の存在が不可欠
• 生成に水が必要 ープレートの沈み込み
• 地球最古の岩石:40.3億年前・カナダ
• 石材としての利用:“御影石”
角れき岩
• 円磨をうけていない粒子の集合
• 隕石衝突のクレーター形成や、火山活動
によって形成されやすい(堆積岩/火成岩)
• 粒子の大きさがそろっていない-水や空
気で運ばれる際の選別を受けていない
• 月面には非常に多い。地球では火山や大
きな断層で角れき岩がふつうに見られる。
斜長岩
• 月の形成初期、マグマ・オーシャンの痕跡
放射年代:44億年前
• 厚さ1000kmに達するマグマの海で、結晶
化した斜長石が浮上し、原始地殻をつくる。
• その後、隕石衝突で破壊され、火山活動で
上塗りされ、見えなくなる。
• 地球にも存在。大規模なはんれい岩体な
どに伴う。32億年前~12億年前
岩石とは
• いくつかの鉱物やガラスの集合体
• できかたによって、火成岩、堆積岩、変成
岩などに大きく分類される
• 地球型惑星をつくる主要な構成物質
(金属鉄の核、岩石のマントル、地殻)
鉱物とは
• ある特定の化学組成を持つ
• ある特定の規則的な原子配列(結晶格子)
を持つ
‥そのような固体物質をさす
特殊例
A)化学組成は同じ、原子配列が異なる(同質異像)
B)結晶格子は同じ、化学組成は連続的に変化(固溶体)
同質異像
• 化学組成は同じなのに、原子の配列が異
なるので性質が異なる鉱物
例:
• ダイヤモンドと石墨(C)
• 石英とトリディマイト、クリストバライト
(SiO2)
• 紅柱石、珪線石、藍晶石(Al2SiO5)
固溶体
• ほとんどの造岩鉱物がこの性質を持つ
例
• かんらん石(Mg2SiO4~Fe2SiO4)
• 輝石(MgSiO3~FeSiO3~CaSiO3)
• 斜長石(NaAlSi3O8~CaAl2Si2O8)
他にも角閃石、雲母類、緑泥石など。
岩石の一般的性質
• ほとんどが数種類の鉱物からなる
• おおもとはすべて火成岩
• 化学組成の複雑さ-固溶体のしくみで吸
収してしまう
• 特定の有用な成分の濃集→鉱床
• 酸化物、特に珪酸塩を主体とする。
• 炭酸塩岩、チャートなど、生物がつくるもの
もある
岩石の分類
<大分類>
• 火成岩(マグマが冷え固まった岩石)
• 堆積岩(地表で既存の岩石が再構成)
• 変成岩(地表付近の岩石が地下の温度圧
力条件下で再結晶)
→どうやって成因を読み取るか
火成岩
• 火山岩(玄武岩、安山岩、流紋岩‥)
マグマが地表付近で急冷されてできる
• 深成岩(はんれい岩、閃緑岩、花こう岩‥)
マグマが地下深くで徐冷されてできる
• 冷却の具合は岩石の組織に現れる
斑状組織‥火山岩
等粒状組織‥深成岩
火成岩の分類
• 化学組成-SiO2の量比
• 組織:等粒状または斑状組織
等粒状(深成岩)
←はんれい岩(52%)閃緑岩(66%)花こう岩→
斑状(火山岩)
←玄武岩(52%)安山岩(66%)流紋岩→
堆積岩
• 既存の岩石が壊され、再構成されてできた
岩石
• 粒子の種類、大きさで分類
• 通常の砕屑粒子-大きさが問題
礫岩、砂岩、シルト岩、粘土岩
• 火山砕屑物-凝灰岩
凝灰質れき岩、凝灰質砂岩‥
堆積岩(2)
• 化学的沈殿岩
例:蒸発岩 岩塩、カリ岩塩、石膏岩‥
縞状鉄鉱層、熱水堆積物‥
• 生物岩
生物の遺骸が集積して形成
例:珪藻土、石炭、チャート、石灰岩‥
堆積岩の分類
• 粒子の種類
• 粒子の直径
砕屑岩
←粘土岩(1/256mm)シルト岩(1/16mm)砂岩
(2mm)レキ(礫)岩→
砕屑岩以外
○○質砂岩、△△質レキ岩、‥
特殊なもの:生物岩、化学沈殿岩は別扱い
変成岩
• 広域変成岩-プレートの沈み込みに関係
• 接触変成岩-上昇・貫入マグマの影響
組織:片状組織、片麻状組織→広域変成
等粒状、片麻状組織 →接触変成
#両者の変成作用は連続的でありうる
片状組織→結晶片岩 片麻状→片麻岩
(疑似)等粒状→ホルンフェルス
#変成鉱物の識別が重要
岩石の識別
• 岩石は、構成鉱物の種類と量比が重要
→化学組成を反映する
• 主要な構成要素(鉱物、粒子)を識別する
• 岩石の持つ組織を読み取る
‥組織と構成鉱物(粒子)が識別できれば、
どんな岩石でも名前がつけられる。
岩石の名前(例)
• 等粒状組織ー石英・長石・雲母から構成
→花こう岩
• 斑状組織ーかんらん石と斜長石の自形結晶(斑
晶)→玄武岩
• 片状組織ー少量のざくろ石と黒雲母が主体
→ざくろ石黒雲母片岩
• 層理(堆積構造)を持ち、円磨された1mm径の石
英粒子を主とする→石英質粗粒砂岩
• ガラス質の熔岩、黒色半透明、まれに斜長石の
自形結晶を含む→黒曜岩
多摩川の河原の岩石
•
•
•
•
火成岩と堆積岩、変成岩も少しある
上流域の地質を反映
岩質の硬軟も下流では影響する
砂になりやすい岩石、レキとして残りやす
い岩石 -砂も重要
• 人工物も混じる
河原の石でストーリーを語ろう
課題(5/18)
• 石ころ(河床レキ)5つを選んで、その石が
語るストーリーを説明する
• 午前中は二子玉川で採集・観察
• 午後は記載練習とストーリーの発表
注)河床レキは産状の情報を持たないが、代
わりに広域的な地質分布を表現する。‥
いわば、大縮尺の地図。
ダウンロード

石の見方 - 萩谷 宏