変成岩

　　
マグマの貫入や造山運動による熱や強い圧力によって、火成岩や堆積岩、あるいは他の変成岩が再結晶、再配列し、固体のまま変化して出来る石が変成岩です。
マグマの熱によってできるものを接触変成岩あるいは熱変成岩と呼び、造山運動によってできるものを広域変成岩と呼びます。

　　
変成岩の分類

変成岩の分類	変成岩名
接触変成岩	ホルンフェルス、結晶質石灰岩、スカルン
広域変成岩	結晶片岩、片麻岩

ホルンフェルス

　
石垣などは近くにある石から作るので、それを見るとその地域にどんな石が多いのかがよくわかります。
総社市種井の「高梁川ドライブイン」すぐ側にある石垣は、上半分に黒っぽい石、下半分に白っぽい石が積まれています。これはこの近くのトンネルを掘った時に出てきた石で、黒っぽいのがホルンフェルス、白っぽいのが花崗岩です。このあたりはもと砂岩があったところに花崗岩のマグマが貫入してきたため、その熱によって砂岩がホルンフェルスに変成したのです。
ホルンフェルスは黒っぽい硬い石で、バラスに利用され、このあたりでもあちこちで採掘しているのを見ることができます。

ホルンフェルスと花崗岩の石垣
（総社市種井）
　　　　

結晶質石灰岩（大理石）

　　
石灰岩地帯に花崗岩などのマグマが貫入してくると、その熱によって石灰岩が大理石に変成します。ただ石を商いする人の間では、石灰岩を磨いたものや蛇紋岩なども大理石と呼ぶ慣習があるので、それらと厳密に区別するために、本来の大理石は結晶質石灰岩とよばれます。変成温度は５００度から６００度ぐらいです。

　
　
また、マグマと石灰岩が直接接触するあたりは、両方の成分が化学反応を起こし、ザクロ石や珪灰石、輝石などのスカルン鉱物を含む変成岩ができます。
備中町布賀には、石灰岩帯に花崗岩によく似た石英モンゾニ岩が貫入してできた変成帯があります。８００度から９００度で変成した世界的にも珍しい高温型スカルンで、接触部にはスパー石やゲーレン石などの他に、布賀石、備中石、逸見石などといった新種の鉱物が発見されました。

　
石灰岩と結晶質石灰岩の標本
（倉敷市立自然史博物館）
　

結晶片岩と蛇紋岩

　　
地球の表面は、地殻や上部マントルの一部から成る１３枚のプレートと呼ばれる巨大な岩盤に覆われています。
このプレートが他のプレートに衝突して、一方が他方のプレートの下に深く潜り込んでいくと、そこに生じる強い圧力や熱によって、大規模な変成作用がおこります。これによって出来るのが広域変成岩です。
比較的低温高圧の広域変成作用では、主に結晶片岩が出来ます。高温低圧の広域変成作用では主として片麻岩ができます。

　　　
変成岩には片理と呼ばれる縞模様の組織が見られます。右の写真はチャートが変成した珪質片岩と呼ばれる非常に硬い結晶片岩の片理で、大佐町で撮影したものです。
大佐町付近は、兵庫県から山口県、九州北部までの日本海側の地域に跨がる三郡変成帯に属しています。低温高圧の変成帯ですが、そういった所には、しばしば蛇紋岩帯を伴うことがあります。

珪質片岩の片理（大佐町大佐山付近）
　

　　
蛇紋岩は表面が黄緑色〜暗緑色で、蛇の皮のようにつるつるしているのでその名前があります。一応 超塩基性の火成岩に分類されますが、その成り立ちは少し変わっています。
つまり一方のプレートが他のプレートの下に潜り込んで広域変成作用がおこると、潜り込まれたプレートの下にあるカンラン岩が地上に揉みだされてきて、それが途中で変質して蛇紋岩となるのです。そのため広域変成帯の近くには蛇紋岩が存在することが多くなるというわけです。
蛇紋岩は非常にもろく、地滑りなどが起りやすいので注意が必要です。

　　
蛇紋岩の断崖（大佐町大佐山付近）
　

マグマから出来た火成岩は長い時間の中で、ある時は堆積岩、またある時は変成岩となり、やがて融解されて地中に戻り、ついには再びマグマとなり、さらに再び火成岩になります。
石もまた輪廻転生を繰り返しています。
それにしても我々の地球は、石ころ一つにしても、この一点しかないというほど全ての物が調和のとれた法則の上に成り立っており、その見事さに畏れの念を抱くと共に、それを無造作に壊していく人間の罪の深さを感じます。
なお今回の記事は、倉敷市立自然史博物館の１９９９年「地学講座」のテキストを参考にさせていただきました。