Porphyry: Formation, Geology & Varieties

ポルフィリー：形成、地質学と種類

形成、地質学、種類

斑岩：二段階冷却と結晶の構造

斑岩は単一の鉱物や岩石種ではありません。これは火成岩の組織であり、初期に成長した大きな結晶が、残った溶融物がより速く冷えたときに細かい基質の中に閉じ込められたものです。その模様の表面は、圧力、運動、化学、時間の変化を可視的に記録しています。

斑状組織 基質中の斑晶 火山性および浅い貫入性 H2酸素と二酸化炭素2 影響

斑岩とは何か

斑岩は火成岩の組織を表します。この組織は、斑晶と呼ばれる目立つ大きな結晶が、より細粒で微結晶質またはガラス質の基質に埋め込まれていることで定義されます。この用語は多くの組成に適用できます：流紋岩斑岩、安山岩斑岩、玄武岩斑岩、花崗岩斑岩、閃緑岩斑岩など。

斑晶

これらはより大きく、早期に形成された結晶です。マグマの化学組成により、長石の板状結晶、ガラス質の石英の眼状結晶、暗色の輝石や角閃石の柱状結晶、雲母の板状結晶、または橄欖石の粒であることがあります。

基質

細かい基質は残った溶融物から形成されます。無晶質、微結晶質、ガラス質、流動帯状、または後の流体によって部分的に変質していることがあります。

単一の鉱物ではない

斑岩には単一の化学式はありません。その正体は岩石の組成と組織に依存し、特定の鉱物種には依存しません。

重要な用語：「斑岩（ポーフィリー）」および「斑状（ポーフィリック）」は組織の用語です。「斑岩銅鉱床」は斑状岩の貫入に関連する大規模な熱水鉱床の地質用語として別に存在します。

二段階形成の物語

斑状組織はマグマの冷却速度が変化したときに形成されます。初期の結晶は大きく成長する時間があります。その後、残った溶融物はより速く冷却され、それらの周りで凍結します。

なぜ模様がそのまま凍りつくのか

マグマは熱が保持され結晶が時間をかけて成長できる深部で結晶化を始めることがあります。その結晶を含むマグマが上昇し、より冷たい岩石に侵入し、噴火し、別のマグマと混ざり合い、または揮発性成分を失うと、残った溶融物は急速に冷却することがあります。初期の結晶はそのまま見え続け、基質はより速い最終段階を記録します。

深部での核生成

マグマが冷え始めると、選択された鉱物が核生成する。溶融物の組成に応じて、長石、石英、角閃石、輝石、黒雲母、または橄欖石が成長する。

斑晶のゆっくりとした成長

熱、時間、利用可能な化学成分により、一部の結晶は手で見えるほど大きく成長する。

上昇、貫入、または噴出

浮力、構造応力、新しいマグマの注入、圧力低下、揮発性成分の分離がマグマの環境を変化させる。

急速な最終冷却

残った溶融物は細かい基質を形成する。新しい結晶は成長時間が短いため小さい。

後期変質

流体は後に長石を粘土に、暗色鉱物を緑泥石やエピドートに変質させたり、脈、炭酸塩の斑点、硫化物、酸化色を導入することがある。

斑状岩が発達する構造環境

斑状組織は多くの構造環境で形成されるが、特にマグマが停滞、上昇、混合、脱ガス、または浅部に貫入する場所で一般的である。

沈み込み弧

大陸および島弧の水分豊富なカルクアルカリ性マグマは、一般的に安山岩、デイサイト、流紋岩の斑状岩を形成する。これらのシステムは斑岩銅・モリブデン鉱床にとっても重要である。

大陸リフト

地殻の伸張は、地殻融解とマントル供給が相互作用して、斑状流紋岩、トラキ岩、玄武岩、および関連火山岩を生成する。

浅い貫入岩

ストック、ダイク、シル、ラコリスは大きな初期結晶と冷却縁辺を伴って冷え、花崗岩、閃緑岩、または輝緑岩の斑状岩を形成する。

火山の導管と溶岩流

結晶を含むマグマは溶岩や浅いドームとして噴出し、細かい火山性基質、流動帯、気泡、またはガラス質の縁辺内に斑晶を保存する。

プレート境界の理論：沈み込み帯は特に有利で、水、圧力変化、マグマの混合、段階的な貯留が結晶化の停止と再開を促す。

テクスチャーと微細構造

斑状岩はテクスチャーから読み取る。斑晶の大きさ、形、縁、集合体、内部特徴は、岩石が固まる前のマグマの変化を示す。

特徴 見た目 地質学的意義 観察場所
塊状斑晶集合体 斑晶が塊や小さな結晶集合体として集まっている。 結晶が互いに近接して成長し、一緒に集積したり、溶融物中でクラスターとして移動した。 安山岩、玄武岩、デイサイト、および一部の深成斑状岩。
ゾーニング 斑晶の同心円状の帯や内部の変化。 結晶成長中にマグマの化学組成、温度、または圧力が変化した。 斜長石、長石、輝石、および一部の石英を含む岩石。
再吸収の凹み 特に石英に見られる、丸みを帯びたまたは食べられたような縁。 条件が変化するにつれて、初期の結晶は不安定になり部分的に溶解した。 流紋岩、デイサイト、花崗岩の斑状岩。
ふるい状組織 結晶が微小包有物や溶融ポケットで満たされているように見える。 急激な不平衡、マグマ混合、加熱、減圧、または揮発性関連の攪乱。 斜長石豊富な弧状岩石。
流動配向 細長い鉱物や長石の板状結晶が共通の方向を指す。 移動する溶岩や浅い貫入体が結晶や微結晶を伸ばし、配向させた。 トラキティック、パイロタキシティック、流動帯状火山岩。
気泡孔とアミグダル 丸みを帯びたガス空洞、空洞または鉱物充填。 噴火や浅い貫入時に形成された揮発性の泡。後に流体がこれらを満たすことがある。 玄武岩質から安山岩質の斑岩。
冷却縁 岩脈や貫入体の周囲の細粒縁部。 熱いマグマが冷たい周囲岩に急速に冷却された。 岩脈、岩床、浅い貫入体。

熱水変質と鉱床システム

経済地質学では、「斑岩銅鉱床」、「斑岩モリブデン鉱床」、「斑岩金鉱床」という言葉がよく使われる。これらのシステムは装飾石のカテゴリーではなく、斑岩貫入体に関連する大規模な流体駆動型鉱床システムである。

斑岩貫入体が鉱床システムになる仕組み

水分を多く含むマグマが浅い地殻レベルで結晶化する。鉱物が形成されると、金属を含む流体が溶融物から分離し、割れ目を通って移動する。流体は周囲の岩石を変質させ、銅、モリブデン、金、銀、黄鉄鉱、黄銅鉱、ボルナイトなどの鉱物を脈状、ストックワーク、ハローに沈着させることがある。

変質様式 典型的な鉱物 示唆すること
カリック カリ長石、黒雲母、磁鉄鉱、石英、硫化鉱物。 貫入中心近くの高温コア変質。
フィリック 石英、セリサイト、黄鉄鉱。 酸性流体が以前の変質を上書きし、しばしば淡色の漂白帯を形成する。
アルギリック 粘土鉱物、カオリナイト、イライト、スメクタイト。 酸性または低温条件下での長石の熱水分解。
プロピリチック クロライト、エピドート、方解石、アルバイト、黄鉄鉱。 より熱い変質中心の周囲にある冷たい外側ハロー。
高度アルギリック アルン石、パイロフィライト、ディキ石、石英。 強い酸性変質、しばしば高硫化または浅い環境で見られる。

組成による種類

斑岩は組織の一種であるため、最も正確な種類名は組成と組織を組み合わせたものです。目に見える結晶は岩石の化学組成、色、環境とともに解釈されるべきです。

種類 一般的な斑晶 基質と色 典型的な環境
流紋岩斑岩 石英、カリ長石、斜長石、黒雲母。 明るい、ピンク、赤、紫、灰色、またはガラス質のフェルシック基質。 火山ドーム、火砕流システム、カルデラ、大陸リフト。
デイサイト斑岩 斜長石、石英、角閃石、黒雲母、輝石。 灰色、黄褐色、緑がかった、または淡色の火山性基質。 沈み込み帯、溶岩ドーム、浅い貫入岩。
安山岩斑岩 斜長石、角閃石、輝石、黒雲母。 灰色から暗灰色の火山性基質、しばしば流動方向に配列。 火山弧および成層火山システム。
玄武岩斑岩 橄欖石、輝石、斜長石。 暗色の細粒、気泡状またはアミグダロイド基質。 溶岩流、岩脈、裂け目、海洋島、洪水玄武岩地域。
花崗岩斑岩 カリ長石、石英、斜長石、雲母。 細粒から中粒の珪長質貫入基質。 岩脈、浅い岩株、花崗岩体の周辺相。
閃緑岩または斑れい岩の斑岩 斜長石、角閃石、輝石、時に橄欖石。 中間質から黒色の貫入基質。 浅い貫入岩、岩脈、岩床、弧状火山帯に関連する深成岩体。
帝国の紫斑岩 赤紫色の基質中に淡色の長石斑晶。 密度が高く硬い、歴史的に評価された赤紫色の石。 エジプト東部砂漠の有名な古代採石伝統。

火山性斑岩と貫入斑岩の違い

斑岩は噴出岩または浅い貫入岩中に形成されます。この違いは粒径、現地の関係、変質、装飾材や建築材としての岩石の挙動に影響します。

外観 火山性斑岩 浅い貫入斑岩
冷却環境 地表近くまたは溶岩、ドーム、火砕物として噴出。 地表下に岩脈、岩床、岩株、またはラコリスとして貫入。
基質 しばしば非常に細かく、ガラス質、微結晶質、流動帯状、気泡状、または脱ガラス化しています。 細粒から中粒の結晶質で、周囲の岩石に対して冷却縁を示すことがあります。
現地の手がかり 流動構造、角礫岩、気泡、流動帯状構造、溶結組織、ガラス状の縁。 交差する接触面、冷却縁、接触変成作用、岩脈や岩床の形状。
一般的な例 流紋岩、デイサイト、安山岩、玄武岩の斑岩。 花崗岩、閃緑岩、花崗閃緑岩、斑れい岩の斑岩。
石材としての利用 密度が高い場合は優れていることがあり、一部の種類は気泡状または割れ目があることがあります。 しばしば緻密で扱いやすく、特にスラブ、舗装、建築用の部材として強度があります。

現地の手がかりと構造

現地では、斑岩の識別は、大きく見える部分が火成岩のマグマ中で成長した結晶であり、破片、小石、人為的な集合体ではないことを確認することから始まります。

結晶と基質の関係を確認する

斑晶は連続した火成岩の基質に埋まっているように見え、結晶面、劈開、帯状構造、または鉱物特有の形状を示すべきです。

主な斑晶を特定する

石英はガラス状に見え、丸みを帯びたり湾入したりすることがあります。長石は塊状または板状で、劈開面を示すことがあります。黒色の斑晶は暗色で、緑泥石、エピドート、または酸化鉄に変質することがあります。

接触面と構造を読む

岩脈の縁、流動帯、気泡、アミグダル、角礫帯、包有物、節理、母岩との交差関係を探してください。

変質を確認する

長石は粘土に、苦鉄質鉱物はクロライトやエピドートに、鉄酸化物は岩石を赤くし、炭酸塩脈は局所的に酸と反応することがあります。

文脈を記録する

場所、母岩、接触関係、関連鉱物、風化様式、火山性か貫入性か再堆積かを記録してください。

類似物と区別

斑岩は他の斑点状、破片状、または人工材料に似ることがあります。区別はテクスチャー、すなわちその場で成長した結晶か破片や集合体かによります。

素材 なぜ斑岩に似るのか 分ける方法
花崗岩 粗い相互に絡み合う結晶は斑点模様を作り出すことがあります。 典型的な花崗岩は全体的に均一な粒状で、斑岩は明らかに細かい基質中に大きな結晶を示します。
火山性凝灰岩 結晶豊富な凝灰岩は長石、石英、火山性破片を含むことがあります。 凝灰岩は破片状で、灰のテクスチャ、破片、軽石片、破砕された結晶片、粗い選別を探してください。
角礫岩 マトリックス中の角ばった破片は大きな結晶を模倣できます。 角礫岩は破砕された岩片を含み、塊の境界があります。斑岩はマグマ中で成長した結晶を含みます。
礫岩 丸い小石は遠くから見ると卵形の斑晶のように見えることがあります。 礫岩は堆積岩で、丸みを帯びた様々な岩石の塊を含み、火成岩の斑晶ではありません。
テラゾーまたはエンジニアードストーン 人工的な集合体は斑点模様の石を模倣できます。 結合剤、繰り返される集合体の形状、切断された破片、人工的なリズム、自然な結晶関係の欠如を探してください。
ジャスパーまたは細粒石英岩 赤、紫、茶色の微結晶質石英は細かい基質に似ることがあります。 ジャスパーは火成岩のマグマ中で成長した真の斑晶を欠き、通常は微結晶質のシリカ質テクスチャを示します。

手入れと保存

密な斑岩は非常に耐久性が高く、長い建築用途の理由となっています。個々の石材は鉱物組成、割れ目の密度、孔隙率、変質、仕上げ、経年によって異なります。

優しく清掃する

必要に応じて、水と中性のマイルドな石鹸を使い、柔らかい布で拭いてください。研磨面はよく乾かしてください。

強酸は避ける

強い酸性洗剤、研磨粉、強力な化学処理は、研磨面を曇らせたり、炭酸塩脈を攻撃したり、古い充填材を損傷することがあります。

エッジを保護する

スラブ、タイル、象嵌、彫刻、カボションは角や薄い縁が欠けやすいです。重い作品は下から支えてください。

変質した部分を尊重する

風化した長石、粘土質の斑点、気泡、柔らかい変質ハローは、研磨中に削られたり、強くこすると汚れがたまることがあります。

由来を記録する

産地、岩石の種類、採石場、地層、以前の設置、修復の記録は特に歴史的または建築用ポルフィリーにとって重要です。

歴史的な表面を保存する

アンティークのポルフィリーは古い磨き、ワックス、充填、取り付け、または再切削面を保持していることがあります。重要な作品は資格のある石材保存専門家による評価が最適です。

よくある質問

ポルフィリーは鉱物ですか？

いいえ。ポルフィリーは火成岩の組織であり、大きな目に見える結晶がより細かい基質に埋まっています。多くの異なる岩石組成がポルフィリー状になり得ます。

ポルフィリーの大きな結晶は何が原因ですか？

大きな結晶はマグマがゆっくり冷却される初期に形成されました。その後、残った溶融物はより速く冷却され、それらの周りに細かい基質を形成しました。

なぜポルフィリーはプレート境界付近でよく見られるのですか？

プレート境界のマグマはしばしば水分の増加、段階的な貯留、混合、減圧、上昇、急冷を経験します。これらの変化は大きな初期結晶を促し、その後により細かい最終基質を形成します。

装飾用ポルフィリーとポルフィリー銅鉱床の違いは何ですか？

装飾用ポルフィリーは質感、色、耐久性が評価される石です。ポルフィリー銅鉱床は斑晶を含む貫入岩と金属を含む流体に関連した大規模な熱水鉱床システムです。

ポルフィリーは火山性または貫入性のどちらですか？

はい。火山性ポルフィリーは斑晶を含む細粒基質のリオライト、デイサイト、アンドサイト、または玄武岩として現れることがあります。貫入性ポルフィリーは浅いストック、ダイク、シルにおける花崗岩、閃緑岩、花崗閃緑岩、または斑れい岩ポルフィリーとして現れることがあります。

ポルフィリーはどのようにしてブレッチャーやコンゴロメレートと区別できますか？

ポルフィリーは火成岩の溶融物内で成長した結晶を含みます。角ばった岩片を含むのがブレッチャーで、丸みを帯びた堆積岩の小石を含むのがコンゴロメレートです。結晶面、劈開、ゾーニング、連続した火成岩の基質がポルフィリーの識別を支持します。

磨かれたポルフィリーはどのように清掃すべきですか？

中性のやさしい石鹸と水、柔らかい布を使い、よく乾かしてください。強い酸、研磨剤、強力な化学薬品、特にアンティークや修復された作品には激しい擦り洗いは避けてください。

ポルフィリーの地質学的意味

ポルフィリーは変化する条件の石の記録です。最初は結晶がゆっくりとマグマの中で成長し、まだ時間がある状態から始まり、最後は残った溶融物が移動し、冷却し、脱ガスし、新しい環境に侵入することで終わります。その斑晶は最初の章であり、基質は締めくくりの文です。これらが一緒になって、地殻を通るマグマの動き、プレート境界の構造、そして火成岩の時間の美しいパターンを保存しています。

ブログに戻る