『岩石』
第２回
「火成岩①ー火山岩」
Ⅰ．火成岩（かせいがん）
火成岩は地下のマグマが地表へと上昇する間に冷えて固まって結晶化することでできた岩石で、いろいろな鉱物の結晶が集まって出来ています。マグマが地表や地表近くで急激に冷やされて固化して形成された岩石が火山岩です。それに対して、地下深くで、マグマがゆっくりと冷え固まって形成された岩石が深成岩です。
こうしてできた火成岩は、やがて地表で浸食や風化で砕けて、そして水や風の影響で堆積し堆積物となります。この堆積物が圧力や化学物質によって変化し、再び固まったものが堆積岩です。次に火成岩や堆積岩が、熱や圧力などの変成作用を受けて変質したものが変成岩です。
なお、より強い高熱にさらされ完全に溶融した場合、冷えれば再び火成岩となります。このように、長い時間の間に岩石やそれを構成する物質は互いに移り変わります。いずれにせよ岩石の起源の大本は火成岩です。
火成岩は含まれる鉱物の種類も様々で、石英や長石などの無色透明または白色の無色鉱物が多い火成岩は全体が白っぽく見えます。また黒雲母、角閃石、輝石などの有色鉱物を多く含む火成岩は全体が黒っぽく見えます。
火成岩は火山岩と深成岩は組織で区別されます。火山岩は急冷されてできたため、細粒な基質（石基）の中に、比較的早い時期にマグマから結晶化した一部の鉱物結晶（班晶）が浮いているような組織（斑状組織）が特徴的です。深成岩は、地下深い所でゆっくりと冷え固まったため、すべての鉱物が大きく成長している（等粒状組織）のが特徴です。また、火山岩、深成岩それぞれについて、化学組成（シリカの含有量）によって、酸性岩、中性岩、苦鉄質岩に分類され、この順にシリカの含有量は少なくなります。また、色はシリカの含有量が多いほど白く、少なくなると黒に近づきます。この色の変化は，色指数（しきしすう）いう数値で表すこともできます。色指数とは、岩石に含まれる有色鉱物の体積比を表したもので、黒い岩石ほど値が大きく、白い石ほど小さくなります。
シリカ(二酸化ケイ素)SiO2：ケイ素の酸化物で、地殻を形成する物質の一つとして重要です。圧力、温度の条件により、石英（水晶）以外にもシリカ鉱物(SiO2)の多様な結晶相（結晶多形）が存在します。マグマの粘性を左右する物質でもある。
(1)火山岩（かざんがん）
火山岩は地下浅いところで急に冷やされ固まった岩石。大きい結晶と小さい結晶が混ざっています。マグマが地表または地下の浅いところで比較的短時間で、鉱物やガラス質の集合体が冷え固まってできたものです。火山岩は急速に冷やされるため、結晶が十分に発達せず、斑晶と呼ばれるやや大きな結晶から成ることが多い。このとき結晶になりやすい鉱物は大きい結晶になるが、結晶になりにくい鉱物は結晶が十分成長しないうちに冷え固まってしまいます。このため、微細な結晶や結晶になっていない鉱物の集まりである石基の中に斑晶が混じった斑状組織というものが見られるのが特徴。安山岩では白い部分が斑晶灰色の部分が石基ですが、玄武岩（では斑晶はほとんど目立ちません。
① 安山岩 (あんざんがん)(andesiteアンデサイト）
シリカが中程度に含まれる灰色の火山岩で、日本のようなプレートの沈み込み帯には最も普通に存在する火山岩です。造岩鉱物として、石英、斜長石、輝石、角閃石、黒雲母、まれにカンラン石を含みます。
② 玄武岩（げんぶがん)（basaltバサルト）
シリカの少ない火山岩で、新鮮なものは黒に近い色をしていますが、風化や変質によって緑色や茶色などに変色することもあります。石英を含まず、輝石（単斜輝石もしくは単斜輝石と斜方輝石）と斜長石が主な構成鉱物で、カンラン石を含むものもあります。
③ 流紋岩（りゅうもんがん）（rhyoliteライオライト）
シリカの多い火山岩で、基本的に白色～明灰色です。造岩鉱物は石英と斜長石が多く、他に角閃石などの有色鉱物が点々と認められることがあります。表面はガサガサした感じのことが多く、マグマが冷え固まる際にガスが抜けた跡である小さな穴が認められることもあります。
④ 黒曜石（こくようせき）（obsidian オブシディアン）
化学組成上は流紋岩の一種で、石基はほぼガラス質です。流紋岩質マグマが水中などの特殊な条件下で噴出し、マグマが水中などの特殊な条件下で噴出し、外見は黒くガラスとよく似た性質を持ち、割ると非常に鋭い破断面を示します。このことから先史時代より世界各地でナイフや鏃（やじり）、槍の穂先などの石器として長く使用されました。
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次回は 第3回「火成岩②」
（担当 G）
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