岩石は地球の内部でさまざまな変化を受けることがあります。その中でも、「変成岩」は、元々の岩石が高温や高圧、化学的作用を受けて変質し、新たな岩石へと変わる過程で形成されます。この過程は「変成作用」と呼ばれ、特に地下深くで発生します。変成岩は、元々の岩石（親岩）から様々な物理的・化学的な変化を経て、新しい鉱物を含んだ岩石になります。では、変成岩がどのようにして形成されるのか、どこで形成されるのかを詳しく見ていきましょう。
変成岩の形成場所
変成岩は、地球内部で特に高温・高圧の環境下で形成されます。これらの環境は、地殻の深い部分に存在しますが、変成作用が発生する場所にはいくつかの主要な場所があります。
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プレート境界
地球の地殻は複数のプレートで構成されており、これらのプレートはお互いに動いています。プレートが衝突したり、すれ違ったりする場所では、巨大な圧力がかかります。この圧力によって、元々の岩石が変質して変成岩が形成されます。特に「収束境界」と呼ばれる場所（例えば、大陸プレート同士が衝突する場所）では、圧力と温度が非常に高いため、変成作用が活発に行われます。 -
火成岩の近く
火山活動が活発な場所やマグマが地殻内で固化する場所では、マグマの熱が近くの岩石に影響を与え、変成作用を引き起こします。これを「接触変成作用」と呼びます。マグマが岩石に接触することによって、その岩石が高温にさらされ、鉱物組成が変化して変成岩が形成されます。特に火成岩（例えば、花崗岩など）の周辺では、この作用が強く働きます。 -
地殻の深い部分
地球の深部では、非常に高い圧力と温度が存在します。これらの条件下では、岩石が変質しやすく、深部で形成される変成岩は、しばしば「接触変成岩」と呼ばれます。このタイプの岩石は、マグマが地下深くで固化する際に、その周囲の岩石が熱と圧力の影響を受けて変化することによって形成されます。
変成岩の種類と形成過程
変成岩は、その形成過程や元となる岩石の種類によって異なる特性を持つことがあります。以下では代表的な変成岩を紹介します。
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片麻岩（せんまがん）
片麻岩は、泥岩や砂岩などの堆積岩が高い圧力と温度の条件下で変成することによって形成されます。特に、プレートの収束境界付近でよく見られ、層状の構造を持つことが特徴です。 -
大理石（だいりせき）
大理石は、主に石灰岩が変成作用を受けてできる岩石です。石灰岩は主にカルシウムを含む鉱物から構成されていますが、変成作用を受けると、結晶が成長して大理石が形成されます。大理石は建材や彫刻材としても有名です。 -
片岩（へんがん）
片岩は、粘土岩やスレートなどの堆積岩が低から中程度の温度・圧力で変成作用を受けて形成されます。この岩石は、薄くはがれる性質があり、特に屋根材などに利用されます。 -
緑岩（りょくがん）
緑岩は、玄武岩や安山岩などの火成岩が低から中程度の温度・圧力で変成することによって形成される岩石です。緑色をした鉱物（例えば、クロロファイト）が特徴的で、特に熱水活動が盛んな地域で見られます。
変成作用のメカニズム
変成岩の形成は、物理的および化学的なプロセスの組み合わせによって行われます。主なメカニズムとしては以下のものがあります。
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圧力による変化
地殻深部におけるプレートの動きや収束によって、岩石に大きな圧力が加わります。この圧力により、岩石の構造が変わり、鉱物が再結晶して新たな岩石が形成されます。この過程を「圧力変成作用」と呼びます。 -
温度による変化
高温にさらされると、岩石の鉱物が溶けたり、再結晶したりして、岩石が変化します。温度の上昇によって鉱物の結晶構造が変わるため、異なる鉱物が新たに形成されます。これを「熱変成作用」といいます。 -
化学的作用
水分や気体などの化学物質が岩石に浸透することで、岩石の鉱物が変化することがあります。特に、水蒸気や二酸化炭素などが岩石と反応することで、鉱物が再構成され、新たな鉱物が生成されることがあります。これを「化学変成作用」と呼びます。
結論
変成岩は、地球内部の過酷な環境条件下で形成され、特にプレート境界や火山活動が活発な地域、地殻の深部で見られます。変成作用は圧力、温度、化学作用の相互作用によって岩石の構造を変え、新たな鉱物を形成します。これにより、片麻岩、大理石、片岩、緑岩などさまざまなタイプの変成岩が生成されます。地球のダイナミックな変動によって、私たちの周りの岩石がどのように形成されるかを知ることは、地球科学の理解に大いに役立ちます。
