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火成岩

黒曜石は火山ガラスです。溶岩が急激に冷え、原子が結晶として並ぶ時間がありませんでした。

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マグマは冷えると火成岩になります。「経路をたどる」を押し、岩石が次に向かう先を見てみましょう。

英語のigneous（火成の）は、ラテン語で火を意味する言葉に由来します。火成岩は、高温で溶けた岩石が結晶化し、固まってできます。溶融物は地球深部のプレートの境界付近やホットスポットの上で生じ、地表へ向かって上昇します。地下にある間はマグマ、噴出すると溶岩と呼ばれます。最後にどこで冷えるかによって、できる岩石の種類が決まります。

冷える速さで結晶の大きさが変わる

溶融物が冷えると、原子が結びついて鉱物の結晶を作り始めます。時間があれば、さらに原子が加わり、結晶が育ちます。マグマの多くは地表に達しません。周囲の岩石も温かい地下にとどまり、数千年から数百万年かけてゆっくり冷えます。結晶が十分に育つため、肉眼で粒を見分けられる粗粒の岩石になります。これを貫入岩、または深成岩と呼びます。花こう岩、閃緑岩、斑れい岩、かんらん岩がその例です。

火山や割れ目から流れ出た溶岩は、自分よりはるかに冷たい空気や水に触れ、ほぼすぐに固まります。結晶が育つ時間が短いため、噴出岩、または火山岩は非常に細粒で、ときには結晶のないガラス質になります。そのガラスが黒曜石です。急冷した溶岩に閉じ込められた気泡は穴を残し、地質学ではこのつくりを多孔質と呼びます。代表的な火山岩には流紋岩、安山岩、玄武岩、黒曜石があります。

貫入岩（深成岩）噴出岩（火山岩）
冷える場所地下深く地表または地表付近
冷える速さ非常にゆっくり。数千年から数百万年速く、ほぼ瞬時
粒の大きさ粗粒で、結晶が見えます細粒、またはガラス質
例花こう岩、閃緑岩、斑れい岩、かんらん岩流紋岩、安山岩、玄武岩、黒曜石

地下深くでできた岩石が見える理由

花こう岩が地下数キロメートルでできるなら、なぜ山や街の縁石で見られるのでしょうか。BGSの答えは、長い時間の働きです。貫入した花こう岩は確かに地下深くでゆっくり冷えましたが、数百万年の間に地面が隆起し、覆っていた岩石が風化・侵食で取り除かれました。今見えているのは、昔のマグマだまりの根元が地表に現れたものです。小さなマグマの塊が割れ目に入り、地表近くで冷えると、薄い板状の岩体になります。BGSの地質図でほかの岩石を横切る玄武岩の岩脈が、その例です。

火成岩を読み解くときは、二つの点を確かめます。粒が肉眼で見えるなら、地下でゆっくり冷えた岩石です。粒が見えないほど小さいか、ガラス質や穴の多い岩石なら、地表付近で急速に冷えたと考えられます。色も手がかりになります。BGSによると、花こう岩はふつう明るい色で、結晶がはっきり見えます。ただし色だけでは間違えることもあるので、鉱物も調べます。

図を使ってみる

上の岩石循環の図を開き、「冷却」をタップしてください。説明欄には、地下深くでゆっくり冷える場合と地表で急速に冷える場合が示されます。次に「火成岩」をタップし、その先の変化を読みましょう。火成岩はそのままとどまるとは限りません。地表に出て風化し、堆積物になることも、地表に出ないまま埋もれて圧力を受け、変成岩になることもあります。「マグマ」から始めて「経路をたどる」を何度か押し、マグマに戻る前に火成岩を何回通るか数えてみましょう。

地下でゆっくり冷えると大きな結晶に、地表で急速に冷えると小さな結晶やガラスになります。

  1. 火成岩はどのようにできますか？
    • 溶けた岩石が結晶化して固まります
    • 堆積物が固められます
    • 岩石が溶けずに加熱されます
  2. 溶けた岩石が地表に噴出すると、何と呼ばれますか？
    • 溶岩
    • マグマ
    • 堆積物
  3. 花こう岩の粒が粗いのはなぜですか？
    • 地下でゆっくり冷え、結晶が育つ時間があったから
    • 空気中で急速に冷えたから
    • プレートに押しつぶされたから
  4. 火山岩はどれですか？
    • 玄武岩
    • 斑れい岩
    • 花こう岩
  5. 黒曜石に結晶がないのはなぜですか？
    • ほぼ瞬時に冷えたから
    • 貝殻からできたから
    • 溶けずに加熱されたから
  6. 気泡が残した小さな穴の多い岩石は、どこで冷えた可能性が高いですか？
    • 地表で、溶岩として
    • 地下深く
    • 湖底で、堆積物として
  7. 地下深くで冷えた花こう岩が、どうして地表に現れたのですか？
    • 隆起した後、風化・侵食で上の岩石が取り除かれたから
    • 溶けたまま浮かび上がったから
    • 人がすべて掘り出したから
  8. 深成岩、火山岩の順に並んでいる組み合わせはどれですか？
    • 斑れい岩、玄武岩
    • 玄武岩、斑れい岩
    • 黒曜石、流紋岩
  9. igneousの語源は、ラテン語で何を意味する言葉ですか？
    • 火
    • 石
    • 層
  10. 冷える速さが遅いものから順に並べてください。
ポイント
  • 火成岩：溶けた岩石が結晶化したものです。
  • 深成岩：地下深くでゆっくり冷え、粗粒になります（花こう岩、斑れい岩）。
  • 火山岩：地表で急速に冷え、細粒やガラス質になります（玄武岩、黒曜石）。
  • 地下深くの花こう岩は、隆起と侵食によって地表に現れます。
このコースの出典 (18)
  • USGS FAQs (usgs.gov/faqs): What is the difference between a rock and a mineral? (mineral definition; common minerals quartz, feldspar, mica, amphibole, olivine, calcite; rock = aggregate of one or more minerals)
  • What are igneous rocks? (Latin for fire; intrusive/plutonic slow cooling over thousands or millions of years, coarse grained, granite, diorite, gabbro, peridotite; extrusive/volcanic fine grained or glassy, vesicular, rhyolite, andesite, basalt, obsidian)
  • What are sedimentary rocks? (layering; siltstone, sandstone, conglomerate, limestone, shale; clay, silt, sand, pebbles larger than 2 mm; chert; limestone precipitated from water)
  • What are metamorphic rocks? (heat, pressure, hot mineral-rich fluids; not melted; denser; phyllite, schist, gneiss, quartzite, marble; foliation; contact metamorphism)
  • USGS Find-A-Feature: Fossil (fossils almost exclusively in sedimentary rocks)
  • USGS Fossils, Rocks, and Time (pubs.usgs.gov/gip/fossils: most rocks exposed at the surface are sedimentary; gravel to conglomerate, sand to sandstone, mud to mudstone or shale; Nicholas Steno mid-1600s; Law of Superposition; William Smith; Law of Fossil Succession)
  • USGS Geologic Time: Age of the Earth (pubs.usgs.gov/gip/geotime/age.html: radiometric dating, half-lives 700 million to more than 100 billion years, Acasta Gneisses 4.03 Ga, Isua 3.7 to 3.8 Ga, zircons 4.3 Ga and 4.4 Ga in Western Australia, Moon rocks 4.4 to 4.5 Ga, meteorites 4.53 to 4.58 Ga, Earth 4.54 Ga with uncertainty under 1%, rocks over 3.5 billion years on all continents)
  • USGS Mohs Hardness Scale image page and USGS Bulletin 1042-G Gem Stones of the United States (ten minerals, relative scale, diamond many times harder than corundum, much dust is silica, quartz 7)
  • NPS Mohs Hardness Scale (Theophrastus, On Stones, about 300 BC)
  • Physical Geology H5P Edition 5.6 Mineral Properties (opentextbc.ca, reference materials: natural fingernail 2 to 2.5, copper 3, steel nail 4, glass and knife 5 to 5.5, streak plate 6.5 to 7)
  • Physical Geology 2nd ed. 7.2 Classification of Metamorphic Rocks (Steven Earle, opentextbc.ca: slate, phyllite, schist, gneiss by grade; grade table 150 to 300, 300 to 450, 450 to 550, above 550 °C; marble, quartzite, hornfels; migmatite)
  • British Geological Survey, Discovering Geology: Rocks and minerals (rock cycle, Peterhead granite feldspar, quartz and biotite, limestone to marble, shale to slate, contact metamorphism, mineral definition)
  • Weathering (biological, chemical, physical, freeze-thaw)
  • Geological processes (erosion, deposition)
  • BGS Geology dataset page (schist and gneiss recrystallized in the solid state)
  • Geological Society of London, Compaction and Cementation (calcite, silica, iron oxides, clay minerals as cements)
  • OpenStax Chemistry 2e 1.2 (oxygen 49.20% and silicon 25.67% of the mass of Earth's crust and atmosphere)
  • USGS Water Density (ice about 9% less dense than water).

確認日: 2026-10-17