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地学基礎教室「火成岩」

火成岩とは

マグマが冷えて固まってできた岩石火成岩と言います。

図「火成岩とは」
アンモナイト先生
アンモナイト先生
地球にある大半の岩石は火成岩だよ

深成岩と火山岩

空気塊くん
空気塊くん
火成岩はマグマの冷え方によって大きく2種類に分けられるよ
うさぎさん
うさぎさん
深成岩と火山岩だね
種類 組織名 組織の説明 冷え方 冷えた場所
深成岩 等粒状組織 構成している鉱物の粒子が大きく、大きさがある程度揃っているのが特徴。 ゆっくり 地下深く
火山岩 斑状組織 大きく目立つ斑晶と、細かい結晶とガラスからなる石基で構成されている。 急冷 地表付近
空気塊くん
空気塊くん
ゆっくり冷えてできたのが深成岩で、急激に冷えてできたのが火山岩だね

等粒状組織と斑状組織

深成岩と火山岩は見た目(組織)が異なります。
深成岩はゆっくり冷えることで結晶が大きく成長しています。これを等粒状組織と言います。

図「等粒状組織」
うさぎさん
うさぎさん
等粒状組織の結晶は大きいので、ひとつひとつを肉眼でも確認できるよ

火山岩は急激に冷えているので、一部を除いて結晶がとても細かいです。これを斑状組織と言います。
斑状組織にある、比較的大きな結晶を斑晶と言います。細かい粒々(ガラスと小さい結晶)を石基と言います。

図「斑状組織」
うさぎさん
うさぎさん
斑状組織は粒が細かいので肉眼ではひとつひとつの結晶を確認できないよ

火成岩はどんな場所でできるの?

火成岩は形成される場所とはずばり、マグマが冷えて固まったところです。
地表まで溢れ出たマグマは溶岩として認識されますが、地下で冷えて固まってできる火成岩も多く存在しています。
地下の広い範囲で形成されている火成岩の塊を岩体と言います。

空気塊くん
空気塊くん
マグマが岩盤に貫入して眼帯ができている場所には名前がつけられているよ
岩脈 地層を斜めに突き破って貫入している。
岩床 地層の境界に沿う形で貫入している。
底盤(バソリス) 花こう岩質岩石が大規模に貫入している。

※ 和歌山県の串本町で見られる橋杭岩は岩脈が露出してできたものです。

火成岩を構成する鉱物

原子やイオンが規則正しく配列している固体を結晶と言います。

空気塊くん
空気塊くん
岩石を構成している結晶を特に鉱物というよ

鉱物は基本的にケイ素(Si)酸素(O)という元素でできています。
※ 希少な鉱物が大きな結晶になったものが宝石です。

図「様々な鉱物」
うさぎさん
うさぎさん
無色鉱物と有色鉱物ってなに?
空気塊くん
空気塊くん
無色鉱物は無色または淡い色の鉱物で、有色鉱物は色がついている鉱物だよ
コラム「マントルには宝石がいっぱい?」

人類はまだマントルにたどり着いてはいません(2021年2月現在)。

そのため、マントルがどうなっているのかについて、まだわからないことが多いです。ですが、マントルには宝石が大量に存在しているのではないかと考えられています。マントルには多くのかんらん岩が含まれていますが、かんらん岩はかんらん石(ペリドット)という宝石でできています。かんらん石以外にも、地上の温度と圧力の条件だとなかなか存在できなくてもマントルの温度や圧力の条件だと形成されやすい宝石もあります。

つまり、マントルには宝石がいっぱいあると考えられます。マントルにたどり着くと億万長者になれるかもしれないと考えると、なんだかワクワクしますね。

うさぎさん
うさぎさん
マントルまで掘ろう!
空気塊くん
空気塊くん
実際に大量の宝石を発見して流通させてしまうと宝石の価値は下がるよ
うさぎさん
うさぎさん
えっ!そうなの

火成岩の分類

火成岩は2つの要素で分類することができます。

1つ目は、マグマの冷え方です。
アンモナイト先生
アンモナイト先生
マグマの冷え方で、火山岩と深成岩に分類されます
2つ目は、SiO2の量です。

※ SiO2とは二酸化ケイ素のことです。

図「SiO2の量と火成岩の分類」

火成岩は造岩鉱物が集まって構成されています。造岩鉱物には無色、または淡い色の無色鉱物と色がついている有色鉱物があります。
SiO2の量が多い岩石ほど無色鉱物の割合が多くなる傾向があるため、岩石は白っぽくなります。

うさぎさん
うさぎさん
図の左の方が黒っぽくて、右の岩石の方が白っぽいんだね
アンモナイト先生
アンモナイト先生
そうそう

火成岩の構成している鉱物のうち、有色鉱物の割合を表した数値を色指数と言います。色指数が高いほど黒っぽい岩石です。

コラム「誕生石」
うさぎさん
うさぎさん
宝石と聞くと誕生石を思い出すよ
空気塊くん
空気塊くん
誕生石は世界共通ではなく国によって違うよ
うさぎさん
うさぎさん
そうなんだ
空気塊くん
空気塊くん
日本の誕生石はアメリカの宝石業界が1912年に定めたものを基準にしているよ
図「誕生石一覧」(日本ジュエリー協会HPを参照)

火成岩まとめ

火成岩とは
  1. マグマが冷えて固まってできた岩石が火成岩
  2. マグマの冷え方とSiO2の量によって火成岩が分類される

岩石には過去に噴火した火山の情報がたくさん詰まっています。
その情報を読み取れる能力を高めるために火成岩について学ぶことはとても大切なことです。

空気塊くん
空気塊くん
岩石からいろんな情報を読み取ろう

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