花崗岩とは 火成岩の定義・形成過程・鉱物組成・特徴と分布

花崗岩は一般に固い結晶質の深成火成岩で、主に地球の大陸地殻を構成する岩石の一つです(かつて一部で「太陽系内には存在しない」といわれたことがありますが、類似の花崗岩質岩類が他天体で指摘されることもあり、必ずしも地球だけに限定されるものではありません)。高温で溶けたマグマが地下深部でゆっくりと冷え固まることで形成され、肉眼で見える大きな鉱物粒(等粒状組織)を持つのが特徴です。

形成過程(成因)

花崗岩は主に地下深部(地表からは隠れた場所)でマグマがゆっくり冷却・結晶化してできる深成岩です。マグマは周囲の岩石を溶かしたり取り込んだり(同化)、結晶が先に析出してマグマの組成が変化する(分別結晶)などの過程を経て、珪長質(SiO2が比較的多い)成分に富むものになります。大規模な花崗岩体(ボディ)は貫入岩(岩脈、岩床、ボソリスやバシスリス/batholithやplutonなど)を形成し、地殻変動や浸食で地表に露出することがあります。

鉱物組成と組織

  • 主要鉱物:石英、長石(カリ長石や斜長石)、しばしば黒雲母(ビオタイト)白雲母(ムスコバイト)などの雲母を含みます。場合によっては角閃石(角閃石)や少量の輝石、磁鉄鉱などの副次鉱物が見られます。
  • 鉱物比率の違いにより色が変わります:石英や白っぽい長石が多ければ淡色(白〜灰色)、カリ長石が多く含まれるとピンク色を帯びることがあります。黒色鉱物が多いと暗色になります。
  • 組織(テクスチャ)は一般に粗粒(貫入晶規)で、マグマがゆっくり冷えたために鉱物が十分な時間をかけて成長し、結晶が肉眼で識別できます。

特徴と分布

花崗岩は地球上で広く分布し、特に大陸地殻で一般的です。大陸プレートの内部や古い地殻ブロック(クラトン)周辺、造山帯の深部に大規模な花崗岩体(バソリスやボソリス)が見られます。日本列島も造山運動と関連して多くの花崗岩体が分布し、浸食によって山地や露頭として現れる場所が多数あります。マグマが地下から上昇して他の岩石層の間に侵入し、冷えて固まった結果、後の地殻変動で露出することで花崗岩の山や台地を形成します。

風化・土壌形成と利用

花崗岩は風化すると粒状に崩れてグラニュール(グラス)や砂となり、肥沃な花崗岩起源の土壌(酸性土壌)を作ることがあります。耐久性が高く見た目も良いため、建築資材(石材、墓石、床材、カウンタートップ)や装飾用に広く利用されます。また、花崗岩体周辺ではスズやモリブデンなどの鉱床が形成されることがあり、経済鉱床と関係する例もあります。

まとめ(ポイント)

  • 花崗岩は地下でゆっくり冷えてできる貫入性の深成火成岩で、粗粒で結晶が見える。
  • 主要鉱物は石英と長石、さらに雲母角閃石などを含むことが多い。
  • 主に大陸の地殻(地殻)に分布し、プレート運動や浸食で山地や露頭として現れる。
  • 建材や装飾材としての利用が多く、風化して土壌を作るなど地表環境にも影響を与える。
アバディーンのほとんどの建物は花崗岩でできているZoom
アバディーンのほとんどの建物は花崗岩でできている

様々な花崗岩(切断面と研磨面) 色の違いは鉱物の割合の違いによるものであるZoom
様々な花崗岩(切断面と研磨面) 色の違いは鉱物の割合の違いによるものである

化学成分

2485回の分析に基づいた、花崗岩の化学組成の世界的な平均値(重量%)。

SiO2

72.04% (シリカ)

72.04

 

AlO23

14.42% (アルミナ)

14.42

 

2KO

4.12%

4.12

 

2NaO

3.69%

3.69

 

CaO

1.82%

1.82

 

FeO

1.68%

1.68

 

FeO23

1.22%

1.22

 

MgO

0.71%

0.71

 

TiO2

0.30%

0.3

 

2PO5

0.12%

0.12

 

MnO

0.05%

0.05

 

用途

御影石は密度が高く、切断、彫刻、成形が可能です。また、水や汚染に強く、さまざまな色があります。

キッチンベンチは、磨き上げられた御影石で作られることが多い。御影石は、世界の多くの国で見られます。国によっては、美しい模様の花崗岩が採石(鉱山で切り出すこと)され、建材として販売されています。

ギャラリー

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コーンウォール州ボドミン・ムーアの南端にある花崗岩のトル、チーズ・ウィリング

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ブラジル産御影石の磨き上げ

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ジャージーの花崗岩の壁

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花崗岩で作られた実物大の象(インド

質問と回答

Q: 花崗岩とは何ですか?


A: 花崗岩は地球上にしか存在しない火成岩の一種で、高温で溶けたマグマがゆっくりと冷えて固まったものです。

Q: 花崗岩はどのようにしてできるのですか?


A: 花崗岩は、高温のマグマが地表の岩盤の間に押し込まれ、時間をかけてゆっくりと冷え固まることで形成されます。

Q: 花崗岩の色は何によって決まるのですか?


A: 花崗岩の色は、鉱物の割合によって、濃い灰色や薄い灰色、茶色、ピンク色など様々です。

Q: 花崗岩に含まれる鉱物は何ですか?


A: 花崗岩には、石英、長石、角閃石、時には雲母など、様々な鉱物が含まれています。

Q: 花崗岩の結晶はどのようにして見ることができますか?


A: 花崗岩の結晶は、切断され、研磨されたときに簡単に見ることができます。

Q: 花崗岩は地球上のどこでよく見られるのですか?


A: 花崗岩は地球上の一般的な石であり、通常、地殻の大陸プレートの中にあります。

Q: 花崗岩の山はどのように形成されるのですか?


A: 花崗岩の山は、地殻変動によって地殻内のプレートが一緒に移動し、曲げられて押し上げられることで形成されます。

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