【地学】かんらん岩の組成による分類

マントルの主要成分として有名なかんらん岩にはたくさんの種類があります。
今回の記事では、かんらん岩の組成による分類、形成時の圧力による分類についてまとめていきます。

(※アイキャッチ画像はかんらん岩ではありません。イメージです。)

かんらん岩とは?

かんらん岩(peridotite)は、二酸化ケイ素(SiO2)の量が比較的少ないマグマが地下深部でゆっくり冷えて固まってできる深成岩の一種です。主な成分として、かんらん石、斜方輝石、単斜輝石の3成分からなり、それらの量によって、以下の4種に分類されます。

組成による分類

レールゾライト

上部マントルの主要構成要素。
かんらん石が60%, 残り40%が斜方輝石、単斜輝石で占められている。

ダナイト

かんらん石の割合が90%を以上で、それ以外は微量の斜方輝石、単斜輝石しか含まない岩石です。上部マントル最上部に位置すると考えられています。
ダナイトの形成要因に関しては、現在も定説が存在せず幅広く研究が続けられています。

ハルツバージャイト

かんらん岩が60〜90%, 残りの大半は斜方輝石が占める岩石です。ハルツバージャイトには単斜輝石はほとんど含まれません。

上部マントル内のレールゾライトが部分溶融をすることで

レールゾライト → ハルツバージャイト + 玄武岩質マグマ

という反応を引き起こし、ハルツバージャイトを生成します。このとき、レルゾライト中のアルミニウムやカルシウムなどが玄武岩質マグマへと取り去られるため、ハルツバージャイト中にはこれらの元素が枯渇しています。

ウエールライト

かんらん岩が60〜90%, 残りの大半は単射輝石が占める岩石です。

図の見方

構成されている鉱物の量で、上記に示した4種類のかんらん岩についてまとめた図を以下に示します。

(図の見方)
上の図を見ても何が何だかさっぱりわからんと言う人向けにこの図の見方を解説します。

  • Step1: 基準に頂点を決める
  • 例えばまず、「かんらん石」を基準に考えてみます。この頂点に近づくほど、岩石中に占めるかんらん石の割合が高いことを示しています。

  • Step2: 頂点に対する辺を引く
  • 頂点に対する線を引いて、三角形とぶつかった部分のパーセンテージを読んでみましょう。そのパーセンテージが岩石中の頂点の物質の割合になります。

  • Step3: 別の頂点についてもStep1,2を行う
  • 他の2つ頂点についてもStep1,2を行うことで、岩石に含まれている成分の割合を知ることができます。

圧力による分類

かんらん岩の主成分は、かんらん石、斜方輝石、単射輝石の3成分です。しかし、そのほかにもアルミナを含む斜長石、尖晶石(スピネル)、ザクロ石を微量に含むかんらん岩も存在します。
これらの岩石は岩石形成時の圧力条件によって以下の3種類に分類されます。

斜長石かんらん岩

岩石形成時の圧力が約1GPa以下かつ高温環境において生成されます。

尖晶石かんらん岩

岩石形成時の圧力が約1〜2GPaの時に尖晶石が晶出し、形成されます。

ザクロ石かんらん岩

岩石形成時の圧力が約2GPaを超えた場合、アルミナ鉱物としてザクロ石が晶出し、ザクロ石かんらん岩が形成されます。

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