地球の内部でゆっくりと冷却され、結晶化した岩石である斑れい岩は、地質学的に非常に重要な役割を担っています。この岩石は、地表で急速に冷えて固まる玄武岩と化学組成や鉱物構成がほぼ同じですが、地下深くで時間をかけて形成されるため、肉眼で確認できるほどの大きな結晶を持つ「粗粒(そうりゅう)」な組織を持つのが特徴です。
斑れい岩は、主に鉄やマグネシウムを豊富に含む「マフィック(苦鉄質)」な岩石に分類されます。海洋地殻の大部分を構成しているほか、大陸の火山活動に伴う深成岩体としても見られます。商業的にはその外観から「黒御影石」と呼ばれることもありますが、地質学的な定義は厳格に定められています。

Key Facts
- 形成過程: 地下深くでマグマがゆっくりと冷却されることで形成される深成岩。
- 化学的特徴: シリカが少なく、鉄、マグネシウム、カルシウムが豊富(マフィック岩)。
- 玄武岩との関係: 組成は同じだが、冷却速度が異なる(斑れい岩=遅い、玄武岩=速い)。
- 主な分布: 海洋地殻の主要構成成分であり、中洋海嶺などで形成される。
- 主要鉱物: 斜長石(カルシウムに富むもの)と輝石が主成分。
斑れい岩の鉱物組成と地質学的分類
斑れい岩の正体を理解するには、その構成鉱物を見る必要があります。主成分は輝石(主に単斜輝石)と、カルシウムを多く含む斜長石です。これらに加えて、少量の角閃石、かんらん石、斜方輝石などが含まれます。特に、かんらん石や斜方輝石が10%を超えて含まれる場合は、それぞれ「かんらん石斑れい岩」や「ガブロノライト」として区別されます。

地質学者は、岩石に含まれる鉱物の割合を定量的に分析し、分類を行います。その際、石英(Q)、アルカリ長石(A)、斜長石(P)、フェルスポイド(F)の比率を示すQAPF図というチャートが用いられます。斑れい岩(および斑れい岩類)に分類されるには、石英が20%未満、フェルスポイドが10%未満であり、かつ長石成分の65%以上が斜長石である必要があります。

さらに、斜長石の中のカルシウム分(アノーサイト成分)が50%を超えている場合、それは「斑れい岩類(Gabbroids)」と定義され、それ未満の場合は「閃緑岩類(Dioritoids)」と区別されます。現場での判別が難しい場合は、有色鉱物(輝石やかんらん石など)の含有量で判断し、35%を超えていれば斑れい岩類とされるのが一般的です。

厳密な「斑れい岩」の定義
広義の斑れい岩類の中でも、特に石英が5%未満でフェルスポイドを含まず、長石の90%以上が斜長石であるものを、狭義の「斑れい岩」と呼びます。また、有色鉱物が10%未満のものは「斜長岩(アノーサイト)」として区別されます。

斑れい岩のサブタイプと多様なバリエーション
斑れい岩は、有色鉱物の含有量によって大きく3つのグループに分けられます。有色鉱物が35%未満のものは「白斑れい岩(leucogabbro)」、35%〜65%のものは「中斑れい岩(mesogabbro)」、そして65%を超えるものは「黒斑れい岩(melagabbro)」と呼ばれます。なお、有色鉱物が90%を超えると「超苦鉄質岩」に分類されます。
また、主となる鉱物の組み合わせによって、以下のような詳細な分類が存在します。
- 標準的な斑れい岩: 斜長石と単斜輝石が主成分。
- ノライト(Norite): 斜長石と斜方輝石が主成分。
- トロクトライト(Troctolite): 斜長石とかんらん石が主成分。
- 角閃石斑れい岩: 斜長石と角閃石が主成分。
これらの中間的な組成を持つ岩石には、ガブロノライト(単斜輝石と斜方輝石がほぼ同量)などの名称が付けられます。
分布と地質学的環境
斑れい岩は主に深成岩体として存在します。大陸地殻では、鉄やカルシウムを多く含むため密度が高く、浮力が不足するため、花崗岩などのシリカに富む岩石に比べると出現頻度は低くなります。しかし、海洋地殻においては不可欠な構成要素であり、中洋海嶺の下にあるマグマ溜まりで形成され、層状の構造を持つことが多いのが特徴です。

また、先カンブリア時代に形成された「ロポリス(皿状の貫入岩体)」にも多く見られます。南アフリカのブッシュフェルト複合岩体やカナダのムスコックス貫入岩などがその代表例です。大陸の裂谷に伴うアルカリ火山活動に関連した岩体としても発見されます。

産業利用と環境への影響
斑れい岩は経済的にも価値が高く、白金(プラチナ)、クロム、ニッケル、コバルト、金、銀、銅などの有用金属を含むことがあります。特に南アフリカのメレンスキー・リーフは、世界的に重要な白金鉱床として知られています。
建築業界では「黒御影石」として利用されますが、非常に硬いため加工が困難であるという側面もあります。また、マダガスカルで採掘される「インディゴ・ガブロ」は、黒と薄紫色の斑紋を持つ半貴石として利用されています。

一方で、斑れい岩が風化した土壌は、農業において課題を持つことがあります。カリウムやリン、窒素が不足しやすく、鉄やニッケルなどの金属分が過剰になる傾向があるためです。また、風化によって膨潤性粘土(水を含むと膨らむ粘土)が生成されやすく、土壌が粘り気を帯びるため、地域によっては「ガミー・ランド(粘り気のある土地)」と呼ばれます。
| 特徴 | 斑れい岩 (Gabbro) | 玄武岩 (Basalt) | 花崗岩 (Granite) |
|---|---|---|---|
| 形成場所 | 地下深く(深成) | 地表付近(火山) | 地下深く(深成) |
| 結晶の大きさ | 粗粒(大きい) | 細粒(小さい) | 粗粒(大きい) |
| 化学組成 | マフィック(低シリカ) | マフィック(低シリカ) | フェルシック(高シリカ) |
| 主な構成鉱物 | 斜長石、輝石 | 斜長石、輝石 | 石英、長石 |
Frequently Asked Questions
斑れい岩と玄武岩は何が違うのですか?
化学組成や含まれる鉱物はほぼ同じですが、冷え方が異なります。玄武岩は地表で急速に冷えて固まるため結晶が非常に小さいですが、斑れい岩は地下深くでゆっくりと冷えるため、大きな結晶が成長し、肉眼で見える粗い組織になります。
なぜ「黒御影石」と呼ばれているのですか?
これは地質学的な名称ではなく、建築・石材業界での商業的な呼び名です。見た目が花崗岩(御影石)に似ており、色が黒いため、便宜的にそう呼ばれています。
斑れい岩はどこで多く見つかりますか?
地球の海洋地殻の大部分を構成しているため、海底の地殻に広く分布しています。陸上では、かつての海洋地殻が押し上げられたオフィオライト複合体や、巨大な深成岩体(ロポリスなど)として見つかります。
斑れい岩からどのような資源が採れますか?
白金(プラチナ)、ニッケル、クロム、コバルトなどの希少金属や、銅、金、銀などの金属鉱床が伴うことがあり、重要な鉱物資源の供給源となっています。
斑れい岩の土壌で植物を育てるのは難しいですか?
一般的に、窒素やリン、カリウムなどの必須栄養素が不足しやすく、一方で鉄やニッケルなどの金属分が過剰になりやすいため、園芸や農業には不向きな場合があります。また、粘土質で水はけや扱いが難しい特性があります。
References
- Bortolotti, V. et al. Chapter 11: Ophiolites, Ligurides and the tectonic evolution from spreading to convergence of a Mesozoic Western Tethys segment in F. Vai, G.P. and Martini, I.P. (editors) (2001) Anatomy of an Orogen: The Apennines and Adjacent Mediterranean Basins, Dordrecht, Springer Science and Business Media, p. 151.
- Bortolotti, V. et al. Chapter 11: Ophiolites, Ligurides and the tectonic evolution from spreading to convergence of a Mesozoic Western Tethys segment in F. Vai, G.P. and Martini, I.P. (editors) (2001) Anatomy of an Orogen: The Apennines and Adjacent Mediterranean Basins, Dordrecht, Springer Science and Business Media, p. 152.
- Gabbro at SandAtlas geology blog. Retrieved on 2015-07-09.
- Allaby, Michael (2013). "gabbro". A dictionary of geology and earth sciences (Fourth ed.). Oxford: Oxford University Press. .
- Jackson, Julia A., ed. (1997). "gabbro". Glossary of geology (Fourth ed.). Alexandria, Virginia: American Geological Institute. .
- Blatt, Harvey; Tracy, Robert J. (1996). Petrology : igneous, sedimentary, and metamorphic (2nd ed.). New York: W.H. Freeman. p. 53. .
- Le Bas, M. J.; Streckeisen, A. L. (1991). "The IUGS systematics of igneous rocks". Journal of the Geological Society. 148 (5): 825–833. :1991JGSoc.148..825L. 10.1.1.692.4446. :10.1144/gsjgs.148.5.0825. 28548230.
{{}}: Cite uses deprecated parameter|citeseerx=() - "Rock Classification Scheme - Vol 1 - Igneous" (PDF). British Geological Survey: Rock Classification Scheme. 1: 1–52. 1999.
- Philpotts, Anthony R.; Ague, Jay J. (2009). Principles of igneous and metamorphic petrology (2nd ed.). Cambridge, UK: Cambridge University Press. pp. 139–143. .
- , "gabbroid".
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