Vesicular texture in volcanic rock from Tenerife
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気孔状組織とは?火山岩に見られる穴の正体と形成メカニズム

火山岩の表面や内部に、小さな穴がたくさん開いている様子を目にしたことはないでしょうか。地質学ではこのような特徴を気孔状組織(Vesicular texture)と呼びます。この独特な構造は、マグマが地表へ噴出する際のダイナミックな物理変化によって生み出されます。

気孔が形成される仕組み

気孔状組織は、主に地表に噴出した火成岩(噴出岩)に見られる特徴です。マグマが地下深くから上昇すると、周囲にかかっていた圧力が次第に減少します。すると、それまでマグマの中に溶け込んでいたガスが分離し、気泡となって現れます。

このガス気泡を含んだままマグマが地表に到達して溶岩となり、急速に冷却・固化することで、気泡の形がそのまま岩石の中に閉じ込められます。こうして形成された空洞が「気孔」と呼ばれるものです。特に、結晶がほとんどないガラス質や斑晶の少ない緻密な岩石(斑晶のない微晶質岩)によく見られます。

Vesicular texture in volcanic rock from Tenerife

気孔状組織を持つ代表的な岩石

あらゆる火山岩に気孔が見られるわけではありませんが、特に顕著な例として以下の岩石が挙げられます。

  • 軽石(パミス):非常に多くの気孔を持ち、密度が低いため水に浮く性質があります。
  • スコリア:気孔が多く、赤黒い色をした多孔質の火山岩です。
  • 玄武岩:地表付近で固まった際、気孔状組織を形成することが多くあります。

Vesicular olivine basalt from La Palma

二次的な変化:扁桃状組織への移行

岩石が形成された後、長い年月をかけて気孔の中に別の鉱物が充填されることがあります。これを扁桃状組織(Amygdaloidal texture)と呼びます。主に玄武岩安山岩などで見られる現象です。

気孔に浸透した熱水などから、ゼオライト、方解石、石英、カルセドニーといった二次鉱物が結晶化し、穴を埋めていきます。このように充填された個々の鉱物塊は、英語でアミグデュル(Amygdules/Amygdales)と呼ばれます。稀に、このプロセスを通じてダイヤモンドなどの貴石や半貴石が形成されることもあります。

Key Facts

  • 気孔状組織は、マグマの減圧によって放出されたガス気泡が固まったものである。
  • 主に地表に噴出した火成岩(噴出岩)に見られる。
  • 軽石やスコリアは、この組織が非常に発達した代表的な岩石である。
  • 気孔に二次鉱物が充填されると「扁桃状組織」へと変化する。
  • 充填される鉱物には、石英やゼオライト、時には貴石が含まれることもある。
気孔状組織と扁桃状組織の比較
特徴 気孔状組織 扁桃状組織
内部の状態 空洞(ガスが充填) 鉱物が充填
形成タイミング 溶岩の冷却・固化時 固化後の二次的な作用
主な構成成分 火山岩(玄武岩など) 火山岩 + 二次鉱物(石英など)

Frequently Asked Questions

なぜマグマが上昇すると穴が開くのですか?

マグマが上昇して圧力が下がると、溶け込んでいたガスが気体として分離し、気泡が発生するためです。これが溶岩として固まることで、穴(気孔)として残ります。

気孔状組織と扁桃状組織の違いは何ですか?

気孔状組織は穴が「空洞」である状態を指し、扁桃状組織はその空洞に後から別の鉱物が入り込んで「埋まった」状態を指します。

どのような岩石に多く見られますか?

軽石やスコリアのように気孔が非常に多いものから、玄武岩や安山岩などの噴出岩に広く見られます。

扁桃状組織の中に宝石が見つかることはありますか?

はい。二次鉱物が充填される過程で、カルセドニーなどの半貴石や、稀にダイヤモンドのような貴石が含まれることがあります。

気孔状組織は地下深くの岩石にもありますか?

いいえ。気孔は減圧によってガスが放出される必要があるため、主に地表付近に噴出した岩石(噴出岩)に見られる特徴です。

References

  1. See "Elmhurst College Powerpoint via google viewer" Archived October 30, 2012, at the , retrieved May 8, 2011
  2. D. Armstrong, F. Mugglestone, R. Richards and F. Stratton "OCR AS and A2 Geology". Pearson Education Limited, 2008, p. 76.
  3. Vesicules and Amygdule, pitt.edu, accessed 14 Sept 2021.

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Vesicular texture in volcanic rock from Tenerife
Vesicular olivine basalt from La Palma