圧力と温度の効果
変成作用の原動力を理解する
圧力と温度は岩石の変成作用における主要な制御因子です。これらの物理条件は鉱物の安定性、化学反応、岩石組織を決定し、地殻深部の過程を理解する鍵となります。
🌡️ 温度の効果
変成温度範囲
200-800°C。低温（200-400°C）：粘土鉱物の変化。中温（400-600°C）：雲母と角閃石の形成。高温（600-800°C）：長石と輝石の安定化。
熱源
地温勾配、マグマ貫入、放射性崩壊、摩擦熱。地殻深部では地温勾配が支配的、浅部では貫入熱が重要。
⬇️ 圧力の種類
静岩圧
均等圧力。深度とともに増加（約27 MPa/km）。鉱物の密度変化と再結晶を促進。
応力圧力
方向性のある圧力。剪断帯や衝突帯で発達。片理や線構造の形成を制御。
⚗️ 変成作用のタイプ
- 接触変成作用： 高温・低圧。マグマ貫入による局所的加熱
- 広域変成作用： 高圧・中温。造山帯での大規模変形
- 動的変成作用： 高応力。断層帯での剪断変形
- 埋没変成作用： 中圧・低温。堆積盆地での深部埋没
💎 変成度
低変成度
250-400°C、0.2-0.4 GPa。緑泥石、絹雲母、アクチノ閃石の安定域。スレート、千枚岩の形成。
中変成度
400-600°C、0.4-0.8 GPa。黒雲母、ざくろ石、十字石の出現。片岩の形成。
高変成度
600-800°C、0.8-1.5 GPa。珪線石、カリ長石、斜方輝石の安定化。片麻岩とミグマタイトの形成。
🔬 鉱物相と変成相
変成相の概念
特定のP-T条件で安定な鉱物集合。共通の変成相：ツァイサイト・アクチノ閃石相、緑簾石・角閃石相、角閃岩相、グラニュライト相。
指標鉱物
特定の変成条件を示す鉱物。例：ざくろ石（中変成度）、十字石（高温）、藍晶石（高圧）。
🎯 P-T経路
岩石が経験した圧力-温度変化の軌跡。テクトニクス環境と変成過程の解明に重要。
🌍 地質学的応用
- 地温計・圧力計： 鉱物集合から変成条件を推定
- テクトニクス解釈： P-T経路から地殻過程を復元
- 資源探査： 変成帯での鉱物資源形成
- 地殻進化： 変成岩から地球史を解読
結論： 圧力と温度の理解は変成岩の解釈と地殻深部過程の理解に不可欠です。これらの条件は岩石の鉱物学的・組織的特徴を決定する基本的要因です。