グリーンストーンベルトとは：古代火山岩帯の定義・形成と鉱物

グリーンストーンベルトとは：古代火山岩帯の定義・形成と鉱物を、起源、鉱物組成、生成環境や鉱床の特徴まで図解で分かりやすく解説。

グリーンストーンベルトは、非常に古い変成火山岩の広い地域です。この名前は、岩石に含まれる鉱物が緑色をしていることに由来します。緑泥石、アクチノライト、その他の緑色の角閃石が典型的な緑色の鉱物です。これらの緑色鉱物は、もともとの玄武岩質（苦鉄質）岩石が低〜中温の変成と熱水作用を受けることで生成され、岩石全体に緑がかった色調を与えます。

形成と構造

グリーンストーンベルトは、もともと玄武岩などの火成岩でできています。グリーンストーンベルトは、古代の海洋拡がりの中心や火山島弧で形成されました。典型的には、溶岩流（パイルローヴァー）や噴出性の火山岩、超苦鉄質のコマチアイト、そして火山性堆積物が積み重なった堆積—火成複合体として始まります。その長さは数千キロにも及びます。

後にこれらの地層は造山運動や熱水作用、埋没・変形を受け、緑色片岩相から場合によってはより高い変成度（角閃岩相）へと変成します。熱水の作用により、火山性の地層の間に小さな堆積岩や硫化物鉱床が形成されることがあり、鉱床分布に重要な役割を果たします。

時代と分布

これらのベルトは主に太古代（アーキアン）や原生代（プロテロゾイック）に形成され、現在、陸上では花崗岩や片麻岩の間にある古生代や原生代のクラトンに見られます。多くは深い地殻の再造（剥ぎ取りや侵入花崗岩の重なり）を経て露出しており、安定陸塊（クラトン）の内部や縁辺部で観察されます。これらの岩石は苦鉄質、つまりマグネシウムとシリカに富む組成を示すことが多く、原始海洋環境や初期地球のマグマ活動を反映しています。

典型的な鉱物と変成作用

• 緑色鉱物：緑泥石、アクチノライト、緑色角閃石、蛇紋岩、エピドートなど。これらは主に熱水変質や低〜中温の変成で生成します。
• 原岩鉱物：黒色の輝石や橄欖石（オリビン）、斑晶のプラスチック相など、もともとの苦鉄質組成を示します。
• 構造：パイルローヴァー（枕状溶岩）、溶岩流、凝灰岩、灰層、ベッド化した火山砕屑物が層状に保存されることが多いです。

経済的重要性（鉱床）

グリーンストーンベルトは鉱物資源が豊富で、世界的に重要な鉱床を多数含みます。主な鉱床タイプは以下の通りです：

• 金鉱床：帯状の脈状金鉱や、熱水起源の金銀鉱脈（沖積・変成を経たもの）がしばしば見られ、緑色岩帯は主要な金産地となっています。
• 火山性大量硫化物（VMS）：銅・亜鉛・鉛などを富集した硫化物鉱床が火山性堆積相に対応して形成されます。
• 鉄鉱（帯状鉄鉱床：BIF）：古い海洋酸化イベントに対応する鉄質堆積物が帯状に残ることがあります。
• ニッケルや白金族元素（PGE）：超苦鉄質岩（コマチアイト）に伴うニッケル硫化物やPGE鉱床が知られています。

代表的な例

世界の代表的なグリーンストーンベルトとしては、カナダのアビティビ（Abitibi）、南アフリカのバーバートン（Barberton）、オーストラリアのピルバラ（Pilbara）やイエルガン（Yilgarn）などがあり、いずれも重要な鉱業地域です。これらの例は、初期地球の地殻形成、熱水系、初期大気・海洋の化学状態を研究する上でも貴重なフィールドとなっています。

まとめると、グリーンストーンベルトは古い火山岩からなる変成複合体であり、緑色の鉱物を特徴とし、地球の初期火成作用と熱水活動を反映するとともに、金・銅・鉄・ニッケルなどの重要鉱床を含む点で地質学的・経済的に重要な存在です。

質問と回答

Q: グリーンストーンベルトとは何ですか?

Q: なぜグリーンストーンベルトと呼ばれるのですか?

Q: グリーンストーンベルトはどこでできたのですか?

Q:緑色岩帯は海にしかないのですか?

Q: 緑色岩帯にはどのような岩石が含まれているのですか?

Q: 緑色岩帯の長さはどのくらいですか?

Q: 緑色岩帯はどのように形成されたのですか?

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