24 4 話超塩基性 ultrabasic 45 % 以下 40 % 前後塩基性 basic % 50 % 前後中性 intermediate % 60 % 前後優白質 leucocratic 色指数 0 30 酸性 acidic 62 % 以上 70 % 前後中色

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るるみあくや
5 years ago
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1 一の分４般地質話 23 学大藤一般に 1 mm 位の鉱物粒からなるを中粒の類と呼ぶ石はその因から大きく igneous rocks 堆積 sedimentary rocks および変 metamorphic rocks の３つに分けられることが多い組織による分類野外あるいは大きな標本で見られるような石の構造とはマグマから直接晶出した石および因的性質を構造 structure と呼び顕微鏡下で見られるよはよくわからないがマグマから晶出した石とよく似たうな構造的性質を組織 texture と呼ぶ例えば見かけをもつ石のことを指す固結して地表に現われたの構鉱物の大きさ形並び方などに関係した性質は組マグマの最初の形がであるが地表で風織である以下の様な組織はを分類する上で重化侵食を受けそれが運搬されて他の場所に堆積したも要な観点となる 4.1 図のが堆積であるもちろん堆積や変が侵食運がある等粒状 equigranular 組織石がほぼ同じ様な大きさの鉱物粒子からなるという組織これは深に特徴的な組織でマグマが地下深所で緩やかに結晶を晶出した結果生じた組織と解釈されるシリイット seriate 組織石が連続的に異なる様々な大きさの鉱物粒子の集合からできているという組織斑状 porphyritic 組織石中で大きい鉱物と小さい鉱物とがはっきりした２群に分かれている組織２群のうち大きい方の鉱物群を斑晶 phenocryst 小さい方の鉱物 ±ガラス群を石基 groundmass と呼ぶ斑状組織は山に特徴的な組織で一般に石基はマグマが急冷されたものであり斑晶はマグマの急冷時に既に晶出していた結晶と解釈される非顕晶質 aphanitic 組織の構鉱物粒子が肉眼やルーペでは見分けられないほど小さい組織をいうがガラスに富む場合にも非顕晶質という用語を使う非顕晶質組織も山に特徴的な組織でマグマの急冷により形された組織と解釈される鉱物粒の大きさ SiO2 の重量パーセントよる分類人により多少異なる搬されて堆積することもあるまたや堆積が地下の高温高圧条件下で鉱物組を変えたものを変と呼ぶ 2.7 図を教科書的には山 volcanic rocks と深 plutonic rocks に分けるしかしそれは因を含めた分類であって両者を肉眼鑑定で正確に区別するのは難しい一般に粗粒で等粒状組織後述をもったを深細粒で斑状組織ないし非顕晶質組織後述をもったを山と呼ぶことが多いしかし等粒状組織をもったが必ずしも地下深部で形されるわけではなくまた斑状組織や非顕晶質組織をもったが必ずしも山の噴出とイコールではないの分類と用語は以下の様な観点から分類される従ってを観察するときには以下の諸点を十分観察する必要粗粒 coarse grained これまでの記述からわかる通り SiO2 は地殻を代表する中粒 medium grained 酸化物であるを化学組に基づいて分類する際に細粒 fine grained も SiO 2 の量比が重要な分類基準となる 4.1 図の等粒状組織左と斑状組織右

2 24 4 話超塩基性 ultrabasic 45 % 以下 40 % 前後塩基性 basic % 50 % 前後中性 intermediate % 60 % 前後優白質 leucocratic 色指数 0 30 酸性 acidic 62 % 以上 70 % 前後中色質 mesocratic 色指数優黒質 melanocratic 色指数色指数よる分類Ⅰ 中の有色鉱物 colored minerals の体積パーセントを色指数と呼ぶ色指数よる分類Ⅱ 貫入体の産状と名称マグマが口から噴出してできる噴出については次有色鉱物苦鉄質マフィック鉱物 mafic minerals とも回に述べるマグマの一部は地表に噴出する前に地下呼ぶとは色が暗い鉱物で具体的にはカンラン石で冷え固まって主に深となるそういった輝石角閃石黒雲母等を指す化学組上は一般に Si は地殻表層部の隆起浸食に伴って地表に顔をに乏しく Fe や Mg に富む出して我々の目にふれることがあるこれらのは有色鉱物の反対語は無色鉱物 colorless minerals 珪一般に元々地殻表層部にあった石の中に後から入り長質フェルシック鉱物 felsic minerals とも呼ぶで色込んだマグマが固結したものであるマグマが既存のが白か白に近い鉱物を指す具体的にはシリカ鉱物石石中に入り込むことを貫入 intrusion といい貫入し英など長石準長石 feldspathoids この授業では恐たマグマが固結してできた石を貫入と呼ぶ貫入らく扱わない等を指す化学組上は Si, Al, Na, K なは周囲の石との関係に基づいて名前が付けられ区分どに富むされている超苦鉄質超ﾏﾌｨｯｸ ultramafic 色指数調和的貫入体 concordant intrusions 苦鉄質マフィック mafic 色指数中間 intermediate 色指数珪長質フェルシック felsic 色指数 0 20 この色指数による分類と組織による分類山深堆積の層理面や変の片理面後述など既存の石の構造に沿って調和的に貫入した体のことを調和的貫入体と呼ぶ調和的貫入体のうち板状で水平に近いものをシル si l l 鉛直に近いものをシートとを合わせては一般に 4.2 図の様に分類 sheet とそれぞれ呼ぶまたシル状の貫入体のうちされるまた代表的な試料の写真を 4.3 図に上盤の地層面を持ち上げているように見えるものをラコリ示すス laccolith という 4.4 図 4.2 図組織と色指数とに基づくの分類例カンラン石輝石角閃石および黒雲母が有色鉱物で他の鉱物は無色鉱物

3 一般地質 25 学大藤 4.4 図貫入の産状と名称非調和貫入体 discordant intrusions 層理面や片理面を切って周りの構造と非調和的に貫入した体のことを非調和貫入体という非調和貫入体のうち板状の形態をもつものを脈 dike というまた不規則な形態をした非調和貫入体を一般にストック stock 株ともと呼びストックの中でも地表での露出が 100 km 100 km と大規模なものをバソリス batholith と呼ぶの多様性地下の温度勾配と地球内部を構する物質から考えて多くのマグマは上部マントルの一部の熔融で形されると考えられる上部マントルを形するのはカンラン類なのでそこから生ずるマグマは苦鉄質マグマとなるしかし実際のは苦鉄質ばかりでなく中間質や珪長質のものもあるの化学組のこの多様性はどの様な原因で生ずるのだろうマグマの結晶分化この問題を実験石学から系統的に議論したのがボウエン N.L. Bowen である 5 話でカンラン石の晶出過程を詳しく述べるがマグマの冷却とともに晶出するカンラン石は Fe に富んでいくまた同様にマグマの冷却と共に斜長石は Na に富んでいくさらに晶出した結晶とマグマとが平衡状態でいればマグマの組はある程度以上 Fe, Na に富むことはないが晶出した結晶が系から取り除かれるとマグマの組はどんどん Fe, Na に富む様になる一般のマグマも冷却に伴いある順序に従って結晶を晶出する晶出する結晶は一般にマグマと異なる化学組を有する従ってマグマから結晶が晶出し沈降その他の原因でマグマから取り除かれるとマグマの化学組左列の深では見かはもとの化学組とは異なってくる一般によりフェけの色の黒さが鑑定の指標になるが右列の山では色が当ルシックまた晶出した結晶が集まって石をつくるてにならない場合もあるとその石の化学組はもとのマグマの組とは異な 4.3 図代表的な試料の写真

4 図マグマの結晶分化作用の模式図 4 話マグマが徐々に冷却し晶出した結晶が系外に取り除かれると晶出する斜長石は Ca に富み Si に乏しいものから Na, Si に富むものへと組を変化させるまた有色鉱物左列はカンラン石輝石角閃石黒雲母と不連続に異なる鉱物が晶出するようになるまた残ったマグマの組は次に珪長質になっていくる一般によりマフィックこの様に結晶作用によ地温勾配の高い場所では堆積などの地殻物質が高りもとのマグマと化学組の異なるマグマや石が生ず温で変になるが一部はさらに高温で熔融して花ることをマグマの結晶分化作用 crystallization differen- 崗質マグマが生じるのではないかと推定されている tiation と呼ぶ結晶分化作用によるマグマの化学組またその様な地温勾配の高い場所では高温の玄武と晶出する鉱物の変化を 4.5 図に模式的に示す質マグマが地殻を部分溶融させ多量の珪長質マグマを一般に玄武質マグマから晶出する鉱物には作るともいわれる Mg に富む苦鉄質鉱物が比較的多くまた斜長石は Ca に富んでいる従って玄武質マグマから晶出した鉱物が沈積してできる沈積 cumulate は一般に Mg に富む苦鉄質鉱物を主とする超苦鉄質となるマグマが冷却して安山質さらに流紋質と変化するに従って晶出する苦鉄質鉱物の量は減少し珪長質鉱物の量が増加するまた苦鉄質鉱物は Mg より Fe に富み斜長石は Na, Si に富みカリ長石も晶出するようになるこの様にの多様性は玄武質マグマの結晶分化作用でうまく説明できるその他の要因しかしの量まで考えると結晶分化作用だけでは説明しづらい事実もある大陸地域や大山脈の内部に多量に分布する花崗がその一例である玄武質マグマの結晶分化作用によってできる花崗の量は計算によりもとの玄武質マグマの量の 5 % 以下と見積もられている現在地球上に存在する花崗を全て玄武質マグマから作ることは大変困難であるの形場地球上での形される場は大きく見て次の３つに限定される 4.6 図中央海嶺 mid ocean ridge 中央海嶺とは大洋中にある連続性のよい山列であるここでは中央海嶺玄武 MORB: Mid Ocean Ridge Basalt が生される世界の大洋底は大部分この MORB からっている中央海嶺の一部は大陸内のリフト帯 rift zone 地溝帯大陸が分裂し始めている場所から発達したものであるリフト帯の山活動はしばしば苦鉄質な山と珪長質な山の双方が噴出するバイモーダル bimodal な山活動である山弧島弧 volcanic arc, island arc 大洋プレートは中央海嶺で形された後次に冷却されるしかし冷たい大洋プレートの沈み込み帯の上にはなぜか山弧や島弧と呼ばれる連続性のよい弧状の山列ができる日本列島を含む西太平洋の島弧もその例であるこれら山弧島弧では玄武から流紋までの様々な組の山が形される特に山弧島弧を特徴づけるのは安山であるプレート内 within plate 上記２つの活動の場はい

5 一 4.6 図地球上での主要な活動の場般地質学大藤 27 アセノスフェアーが上昇する中央海嶺ホットスポットの上および水分の供給がある大洋プレートの沈み込み帯山弧島弧が３つの主要な活動の場と考えられているずれもプレート境界であったがプレートの内部にも散点的に活動が見られるこれらの活動の場はホットスポット hotspot と呼ばれ地下深くあるものはマントル核境界面付近に起源を持つとされるホットスポットではリフト帯と同様なアルカリ玄武と MORB に類似した玄武類との双方が見られそれらはプレート内玄武 within-plate basalt と総称されるハワイ諸島はホットスポット上で形された山島と考えられている実験によると曹長石恐らくそれに組の近い花崗も... は以下の 3 条件の内 1 つが満たされることにより熔融する 4.7 図昇温減圧高圧下での加水に伴う融点降下プレートテクトニクスの枠組みで考えると中央海嶺やホットスポットは地下深部から上昇した物質が減圧により融解したり周囲の物質を温めて昇温により融かしたりする場所と捉えられ山弧島弧は沈み込み帯からもたらされた水分により融点の降下した石が融解する場所と捉えられているが詳しいことは石﨑先生の石学の授業に譲りますオフィオライトマントル構類を含む体 4.7 図曹長石の溶融実験の結果固相線の左側の状態では固体が固相線の右側の状態ではメルト溶融物が安定であると読む丸印の条件の曹長石を溶融させるには昇温させるか減圧させるか加水して融点を下げる固相線が赤線から青線の方へ移動させるかする必要がある一般の石を熔融させるにもこの３つのいずれかを起こす必要があるカンラン類は主としてマントルを構する石であラン類 4.8 図苦鉄質中間質類および深海性る主要な構鉱物はカンラン石斜方輝石および単斜堆積物の順に積み重なった石の組合せ 4.9 図を指輝石でそれらの量比で 4.8 図の様な分類がなされていす狭義のオフィオライト層序は海洋地殻や上部マントるマントルの石を手にとって眺めるのは難しいことだルの層序そのものであるしかしこの様な完全な形で出が地表にはオフィオライトという石組合せが露出する現するオフィオライトは稀でその多くはこれらのものことがありそこでマントルの石を観察することができの断片が陸上ないし海底に出現したものであるこれらる断片化したオフィオライトをディスメンバードオフィ狭義のオフィオライト ophiolite とは下位からカンオライトと呼ぶまた石化学的に見てオフィオライ

6 28 4 話ト中の玄武は MORB よりも島弧の玄武に類似することが多いそのため最近では多くのオフィオライトは海洋地殻上部マントルをそのまま保持しているのではなく後の時代に沈み込むプレートの上盤に位置するようになり島弧ないしは山弧の作用の影響を受けたと考えられている世界の代表的なオフィオライトはヨーロッパアルプスキプロスオマーンイランザグロスなどいわゆるアルプスヒマラヤ造山帯と呼ばれる地域に分布するこれらは過去の沈み込み帯や衝突帯での何らかの変動により地表に上昇したものと考えられている特に造山帯に分布して流動変形の構造を持つオフィオライトをアルパインアルプス型オフィオライトと呼ぶ 4.9 図狭義のオフィオライト層序地震波でわかるモホ面は地震学的モホ面だがその上下の石は因的に区別できないすなわちいずれも中央海嶺のマグマ溜まりの沈積である 4.8 図 4.10 図超苦鉄質類の分類石学的モホ面の下が本格的なマントルである 4.11 図オマーンオフィオライトのダナイトオマーンオフィオライトのハルツバージャイト 4.12 図面オマーンオフィオライト中に見られるかつてのモホ赤三角を結んだあたりが沈積の下底面 4.13 図オマーンオフィオライトの玄武溶枕状溶６話で説明しますという特徴的な形をした溶である

色の付いた鉱物 ( 有色鉱物 ) では, マグマの温度が下がるにしたがい, 一般に次の順で晶出分解します. かんらん石斜方輝石, 単斜輝石普通角閃石黒雲母色の付いていない鉱物 ( 無色鉱物 ) では, 一般に次の順です. 斜長石石英カリ長石問 2:1 斜長石とはどういうものかを知ってい

岩石鉱物の問題 2012 年問 1:3 マントルの一部が溶けたマグマが固まった深成岩はハンレイ岩 ( 下図参照 ) 色の付いた鉱物 ( 有色鉱物 ) では, マグマの温度が下がるにしたがい, 一般に次の順で晶出分解します. かんらん石斜方輝石, 単斜輝石普通角閃石黒雲母色の付いていない鉱物 ( 無色鉱物 ) では, 一般に次の順です. 斜長石石英カリ長石問 2:1 斜長石とはどういうものかを知っていれば1とわかる

24 4 話 超塩基性 ultrabasic 45 % 以下 40 % 前後 塩基性 basic % 50 % 前後 中性 intermediate % 60 % 前後 優白質 leucocratic 色指数 0 30 酸性 acidic 62 % 以上 70 % 前後 中色

24 4 話超塩基性 ultrabasic 45 % 以下 40 % 前後塩基性 basic % 50 % 前後中性 intermediate % 60 % 前後優白質 leucocratic 色指数 0 30 酸性 acidic 62 % 以上 70 % 前後中色