変成反応（読み）へんせいはんのう

最新 地学事典

へんせいはんのう
変成反応

metamorphic reaction

変成作用の物理条件のもとで安定な鉱物組合せが生じようとする化学反応。原岩の多くは含水鉱物を多く含む砕屑岩であるから脱水分解反応であり吸熱反応。変成反応は温度や圧力，H₂Oの分圧などに対応して，化学平衡に近い条件で進行すると考えられる。変成反応には，固体のみの反応とH₂OやCO₂を放出・吸収する反応，さらにO₂やH₂を発生する酸化還元反応がある。また固溶体鉱物の化学組成を変化させるが鉱物組合せは保持される連続反応と，固溶体鉱物の化学組成は一定で鉱物組合せが変化する不連続反応に分かれる。連続反応では，部分系として二つの鉱物間の元素の分配平衡が成立する場合と，アルバイト＋輝石＋石英のように輝石に含まれるひすい輝石成分とアルバイト＋石英が平衡となる固溶度を与える変成反応がある。元素の分配平衡は圧力の分配係数への効果が少ないので温度計として有効であり，固溶度は圧力の効果が比較的大きいので圧力計として用いられる。H₂OやCO₂の関与する反応では二つの注意点がある。第一はH₂OやCO₂が完全移動成分かどうかの点。第二は流体相と固相に働く圧力が等しいかどうかの点。等しいときは平衡曲線はdP/dT＝ΔS/ΔV_s,f（ΔV_{s, f}は固相＋流体相の体積変化）。多くはΔS＞0,ΔV_{s, f}は圧力が小さい（大きい）と大きい（小さい）ので，曲線は低圧ではT軸に平行に近く，高圧になるとともに立つ。平衡曲線は負の勾配をもつ。

執筆者：鳥海 光弘

出典　平凡社「最新 地学事典」