変成岩

変成岩の概要

変成岩とは、火成岩や堆積岩などの既存の岩石が高温や高圧によって変化した結果生じる岩石を指します。この変成過程を変成作用と呼び、変成岩の成り立ちは原岩の種類や受けた変成作用の性質によって異なります。変成作用を引き起こす主な要因は熱と圧力であり、これらの条件は変成岩の特性を決定づけます。

変成岩のタイプ

変成岩は主に2つのタイプに分類されます。1つ目は接触変成岩、2つ目は広域変成岩です。接触変成岩は、マグマが貫入する際に周囲の岩石がその熱によって変成を受けてできたもので、通常、地殻の浅い部分で形成されます。この現象は圧力が低く、高温で進むため、鉱物は通常、方向性を持たず、変形することが少ないのが特徴です。具体的な例にはホルンフェルス、結晶質石灰岩（大理石）、珪岩、スカルンなどがあります。

一方、広域変成岩は地下の深い部分で高温・高圧にさらされて形成されます。この変成岩は、かつてプレートの境界で一連の変成作用を受けた岩石が広範囲にわたって分布していることが多く、片麻岩や結晶片岩といった方向性のある構造を持つことが一般的です。広域変成作用は、温度や圧力に基づいて、条件の違いにより高温低圧型、低温高圧型、中圧型に分類されます。

接触変成岩の特徴

接触変成岩は、一般的にマグマの熱の影響を受けて周囲の岩石が変化することによって生じます。この過程では、圧力は低くても温度が高くなるため、特定の鉱物が生成されます。接触変成岩の代表的な例として、サンドストーンから変化したホルンフェルス、石灰岩から変わる結晶質石灰岩（大理石）が挙げられます。

変成作用による鉱物の変化

変成岩には、その原岩に由来する鉱物がしばしば含まれます。変成作用の条件によって、これらの鉱物は新たな形態に変化します。たとえば、原岩が石灰岩である場合、結晶質石灰岩（大理石）が形成され、砂岩からはホルンフェルスが生じる場合があります。

広域変成岩の特徴

広域変成岩は、地下深くで高温・高圧の環境にさらされることにより形成されます。このような環境では、特定の結晶が整列し、構造が方向性を持つことが多く、特に片麻岩や結晶片岩などの縞状構造が見られます。広域変成作用は、通常プレート境界近くで活発に起こり、同時期に多くの岩石が一致した条件で変成作用を受けることがあります。

日本における広域変成帯

日本にも広域変成帯が存在します。代表的なものには、飛騨変成帯、三郡変成帯、神居古潭変成帯、三波川変成帯、そして阿武隈変成帯などがあります。これらの変成帯は、過去の地質活動により異なる条件下で形成された変成岩の集合体となっています。

動力変成岩と衝撃変成岩

動力変成岩とは、断層運動にともなって短時間で温度や圧力が上昇し、変形した岩石を指します。衝撃変成岩は、隕石の衝突などによって局所的に超高圧がかかることで形成される岩石です。これらの岩石も変成岩の一部として考えられています。

まとめ

変成岩は地球の地質活動や歴史を知る上で非常に重要な情報を提供する岩石です。その成り立ちや特徴を理解することで、地球の内部プロセスをより深く理解することができます。

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