岩（地質）
岩石は、任意の天然に存在する固体の塊または凝集体であるミネラル又はmineraloid物。それは含まれる鉱物、その化学組成およびそれが形成される方法によって分類されます。岩石は、アセノスフェアの液体の外核とマグマのポケットを除いて、地球の外側の固体層、地殻、およびその内部のほとんどを形成します。
岩石は通常、火成岩、堆積岩、変成岩の3つの主要なグループに分類されます。火成岩は、マグマが地殻で冷えるか、溶岩が地表や海底で冷えると形成されます。堆積岩は、堆積物の続成作用または石化作用によって形成され、堆積岩は、既存の岩石の風化、輸送、および堆積によって形成されます。変成岩は、既存の岩石が非常に大きな圧力と温度にさらされて変形するときに形成されます。これは、たとえば大陸プレートが衝突したときに発生します。[1]：31–33、134–139
分類
岩石は主に鉱物の粒子で構成されています。鉱物の粒子は、化学結合して規則正しい構造になっている原子から形成された結晶性の固体です。[3] ：3いくつかの岩も含むmineraloids、鉱物などのような物質、剛性で、火山ガラス、[4] ：55,79結晶構造を欠いています。岩石中の鉱物の種類と量は、岩石が形成された方法によって決まります。
ほとんどの岩石には、結晶格子にシリカ四面体を含む化合物であるケイ酸塩鉱物が含まれており、既知のすべての鉱物種の約3分の1、地殻の約95％を占めています。[5]岩石および鉱物中のシリカの割合は、それらの名前と特性を決定する主な要因です。[6]
岩石は、鉱物や化学組成、浸透性、構成粒子のテクスチャー、粒子サイズなどの特性によって分類されます。これらの物理的特性は、岩を形成したプロセスの結果です。[4]岩石サイクルと呼ばれる地質モデルで説明されているように、時間の経過とともに、岩石はあるタイプから別のタイプに変化する可能性があります。この変換により、火成岩、堆積岩、変成岩の3つの一般的なクラスの岩石が生成されます。
これらの3つのクラスは、多くのグループに分類されます。しかし、同盟の岩の間には固くて速い境界はありません。それらのミネラルの比率を増減することにより、それらは一方から他方へとグラデーションを通過します。したがって、ある種類の岩石の特徴的な構造をたどって、徐々に別の種類の岩石の構造に融合させることができます。したがって、岩の名前で採用されている定義は、連続的に段階的に変化するシリーズの選択されたポイントに対応しているだけです。[7]
火成岩
（に由来する火成岩ラテン語igneus、意味、火災のからイグニス意味火）[8]は、冷却とを経て形成される凝固のマグマや溶岩。このマグマは、惑星のマントルまたは地殻のいずれかにある既存の岩石の部分溶融に由来する可能性があります。通常、岩石の融解は、温度の上昇、圧力の低下、または組成の変化という3つのプロセスのうちの1つ以上によって引き起こされます。[9]：591–599
火成岩は2つの主要なカテゴリーに分けられます：
- 深成岩または貫入岩は、マグマが地殻内でゆっくりと冷えて結晶化するときに発生します。このタイプの一般的な例は花崗岩です。
- 火山岩または噴出岩は、マグマが溶岩または断片的な噴出物として地表に到達し、軽石や玄武岩などの鉱物を形成することで生じます。[4]
マグマは、地球の表面に向かって上昇するにつれてシリカが豊富になる傾向があります。これは、マグマ分化作用と呼ばれるプロセスです。これは、シリカが少ない鉱物がマグマが冷え始めると結晶化するため（ボーエンの反応シリーズ）、マグマが上昇する地殻岩の一部を同化するため（カントリーロック）、地殻岩が高くなる傾向があるために発生します。シリカ。したがって、シリカ含有量は火成岩を分類するための最も重要な化学的基準です。[6]次に重要なのはアルカリ金属酸化物の含有量です。[10]
地球の地殻の体積の約65％は、火成岩で構成されています。これらのうち、66％は玄武岩と斑れい岩、16％は花崗岩、17％は花崗閃緑岩と閃緑岩です。閃長岩は0.6％のみで、超苦鉄質岩は0.3％です。海洋地殻は、の火成岩である99％の玄武岩、ある苦鉄質組成物。花崗岩および花崗岩として知られる同様の岩石が大陸地殻を支配しています。[11] [12]
堆積岩
堆積岩は、初期の岩石、鉱物、生物の断片の蓄積とセメンテーションによって[13]、または水中での化学的沈殿物や有機物の成長（堆積物）として地表に形成されます。このプロセスにより、砕屑性の 堆積物（岩片）または有機粒子（デトリタス）が沈降して蓄積するか、鉱物が溶液から化学的に沈殿（蒸発岩）します。次に、粒子状物質は中程度の温度と圧力で圧縮とセメンテーションを受けます（続成作用）。[4]：265–280 [14]：147–154
堆積物は、堆積する前に、発生源地域での侵食による初期の岩石の風化によって形成され、その後、水、風、氷、大量移動、または氷河（削剥剤）によって堆積場所に運ばれます。[4]地殻の体積の約7.9％は堆積岩で構成され、そのうち82％は頁岩であり、残りは石灰岩（6％）、砂岩、花崗質砂岩（12％）で構成されています。[12]堆積岩には化石が含まれていることがよくあります。堆積岩は重力の影響下で形成され、通常、水平またはほぼ水平の層または層に堆積し、層状岩と呼ばれることがあります。[15]
変成岩
変成岩は、堆積岩、火成岩、または別の古い変成岩など、あらゆる種類の岩石を、元の岩石が形成されたときとは異なる温度および圧力条件にさらすことによって形成されます。このプロセスは変成作用と呼ばれ、「形の変化」を意味します。その結果、石の物理的特性と化学的性質が大きく変化します。プロトリスとして知られている元の岩石は、再結晶によって他の鉱物タイプまたは同じ鉱物の他の形態に変化します。[4]このプロセスに必要な温度と圧力は、常に地球の表面で見られるものよりも高くなります。温度は150〜200°Cを超え、圧力は1500バールを超えます。[16]変成岩は、体積で地殻の27.4％を構成します。[12]
変成岩の3つの主要なクラスは、形成メカニズムに基づいています。周囲の岩石を加熱するマグマの貫入は、接触変成作用、つまり温度が支配的な変成作用を引き起こします。圧力変成作用は、堆積物が地下深くに埋まっているときに発生します。圧力が支配的であり、温度はより小さな役割を果たします。これは埋没変成作用と呼ばれ、翡翠などの岩石をもたらす可能性があります。熱と圧力の両方が役割を果たす場合、そのメカニズムは地域変成作用と呼ばれます。これは通常、造山地域で見られます。[6]
構造に応じて、変成岩は2つの一般的なカテゴリに分類されます。テクスチャを持っているものは葉状と呼ばれます; 残りは非葉状と呼ばれます。岩の名前は、存在する鉱物の種類に基づいて決定されます。片岩は、主に雲母などの層状鉱物で構成されている葉状の岩石です。片麻岩は異なる可視バンド有する明るさを一般的な例としては、花崗岩片麻岩あると、。葉状岩の他の品種には、スレート、phyllites、およびマイロナイトを。葉のない変成岩のよく知られた例には、大理石、石鹸石、蛇紋石などがあります。この枝には、珪岩（砂岩の変成形態）とホルンフェルスが含まれています。[6]
人間による使用
岩石の使用は、人類の文化的および技術的発展に大きな影響を与えてきました。岩石は、少なくとも250万年の間、人間や他の類人猿によって使用されてきました。[17]石器技術は、最も古く、継続的に使用されている技術のいくつかを示しています。金属含有量のための岩石の採掘は、人間の進歩の最も重要な要因の1つであり、地域の岩石から入手できる金属の種類のために、さまざまな場所でさまざまな速度で進んでいます。
建物
岩石の強度は、引張強度が300 MPaを超える珪岩[18]から、素手で砕けるほど柔らかい（つまり砕けやすい）堆積岩までさまざまです。[19]（比較のために、構造用鋼の引張強度は約350 MPaです。[20]）比較的柔らかく、加工が容易な堆積岩は、早くも紀元前4000年にエジプトで採石され[21]、石が建設に使用されました。早くも紀元前2800年に内モンゴルの要塞。[22]柔らかい岩、タフはイタリアで一般的であり、ローマ人はそれを多くの建物や橋に使用しました。[23]石灰岩はヨーロッパの中世の建設で広く使用され[24]、20世紀まで人気がありました。[25]
鉱業
マイニングは、抽出され、貴重な 鉱物又は他の地質からアースから材料、鉱石体、静脈又は継ぎ目。[26]この用語には、土壌の除去も含まれます。採掘によって回収される材料には、卑金属、貴金属、鉄、ウラン、石炭、ダイヤモンド、石灰岩、オイルシェール、岩塩、カリ、骨材、寸法石が含まれます。農業プロセスでは成長できない、または実験室や工場で人工的に作成できない材料を入手するには、採掘が必要です。広い意味での鉱業は、地球からのあらゆる資源（例えば、石油、天然ガス、塩、さらには水）の抽出を含みます。[27]
岩石や金属の採掘は先史時代から行われてきました。現代の採掘プロセスには、鉱床の探査、提案された鉱山の潜在的な利益の分析、目的の材料の抽出、そして採掘が終了したら他の用途に備えるための土地の開拓が含まれます。[28]
採掘プロセスは、採掘作業中および採掘が停止した後の数年間の両方で、環境に悪影響を与える可能性があります。これらの潜在的な影響により、世界のほとんどの国が採掘事業の悪影響を管理するための規制を採用するようになりました。[29]
も参照してください
- 建材
- 地球の歴史
- 地質時代のスケール
- 地形学
- ボルダー
- 岩の種類のリスト
- 最古の岩
- 石材産業
参考文献
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