Transcript 石の見方 - 萩谷 宏
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。