変成相（読み）へんせいそう（英語表記）metamorphic facies

改訂新版　世界大百科事典

変成相 (へんせいそう)
metamorphic facies

岩石の変成はさまざまな温度と圧力のもとで起こる。変成作用をうけた岩石が変成岩になる場合，同じような化学組成をもつ岩石は同じような温度と圧力条件のもとでは同じ鉱物組成をもつ。互いに違った化学組成であっても，同じような温度と圧力条件で再結晶した場合には，一定の関係をもついくつかのちがった鉱物組成が生ずる。このような温度と圧力のあるきまった範囲を変成相と呼ぶ。一方，違った温度と圧力の条件下で変成作用をうけると，同じ化学組成の岩石でも異なる鉱物組成の変成岩になる。この場合，互いに近い温度・圧力の条件（つまり変成相）で生ずる鉱物組成の間は，一つまたはいくつかの鉱物と鉱物の化学反応で表される。このような化学反応のうちいくつかは温度と圧力を座標にとったグラフ上で曲線または直線で表すことができる。これを平衡曲線という。そこで代表的な化学反応の平衡曲線を選んで，変成相つまりある温度と圧力の範囲を区切ることができる。

　当初エスコラP.E.Eskolaによって設けられた変成相は，温度の高くなる順に緑色片岩相，緑レン石角セン岩相，角セン岩相，輝石ホルンフェルス相，サニディナイト相，グラニュライト相，やや圧力の高い条件で温度の高い順にランセン石片岩相とエクロジャイト相の8変成相である。後にクームスD.S.Coombsによって沸石相とプレーナイト-パンペリアイト変グレーワッケ相（現在ではプレーナイト-パンペリアイト相と呼ばれている）の二つの変成相が追加された。これらの変成相の境は，多くの鉱物がいくつかの成分について連続して変化する自由をもち，化学反応が一つの曲線で表現されないため，きちっとしたものではなく，ある範囲をもっている。変成相の温度や圧力を知るためには，代表的な鉱物と鉱物との化学反応の平衡曲線を実験的に決定しなければならない。実際にはAl₂SiO₅という化学組成をもつ紅柱石，ラン晶石，ケイ線石の三つの鉱物の間の平衡曲線とヒスイ輝石，石英が反応してアルバイトを作る化学反応の平衡曲線が実験的に決定され，だいたいの各変成相の温度・圧力目盛が得られた。現在ではより多くの平衡曲線が実験的に決定され変成相の範囲もより詳しく調べられている。

　ランセン石片岩相の変成岩にはしばしばヒスイ輝石が含まれている。ランセン石片岩相は一時期（1950年代まで）その存在を疑われていた。しかし日本の研究者によって強くその存在を主張され，その後，先にのべたヒスイ輝石の平衡曲線が実験的に決定されたことによって，ヒスイ輝石が石英といっしょにあるときには非常に高圧を示すことがわかり，ランセン石片岩相が低温で著しく高圧条件を示す変成相であることが裏づけられた。
執筆者：鳥海 光弘

出典　株式会社平凡社「改訂新版　世界大百科事典」

岩石学辞典

変成相

エスコラは1920年に変成帯の不備を補うため鉱物相（mineral facies）を考えた．これは温度，圧力条件で与えられた鉱物組合せで，ほぼ平衡状態で形成されたものについての取り扱いである．残晶を除いた鉱物組合せを考えた．エスコラは鉱物学的相律から，同一温度，圧力の条件下で変成した岩石をまとめて一つのグループとし，これを変成相と名づけた［Eskola : 1915］．エスコラの鉱物相の考え方の特徴は，変成岩の形成条件の違いを一種類の鉱物ではなくて，鉱物の組合せとして理解していることである．鉱物組合せという考え方はゴールドシュミットによって鉱物学的相律として述べられているが，この理論を実際のすべての岩石群に適用したことに重要な意味がある［鈴木 : 1994］．
エスコラの変成相の考えは火成岩にも適用されるので，火成岩の場合を火成相とし，変成相と火成相を合わせて鉱物相（mineral facies）とよんだ［Eskola : 1920］．その後変成相は発展したが，火成相は現在は用いられていない．
変成相はあらゆる化学組成であらゆる起源の岩石で，特定の物理的条件の組合せの条件で変成作用が行われ化学平衡に到達したものを含んでいる．ある変成相では，岩石の鉱物組成は変成作用が終わった時の全化学組成で純粋に決定される．この原理は，岩石の再構築が，温度上昇か温度下降，反応の機構，交代作用の存在，に応じて行われたかどうかに関係なく成立する［Eskola : 1920, 1922, Turner & Verhoogen : 1957］．特定の相は特定の鉱物組合せが，温度および圧力の狭い範囲内でのみ安定であると定義されている．このように定義された相はcritical rock type またはcritical mineral assemblageと呼ぶ．同じ相に属する岩石をアイソグレード（isograde）またはアイソフェイシャル（isofacial）と呼ぶ［Tilley : 1924］．

出典　朝倉書店

百科事典マイペディア

変成相【へんせいそう】

変成岩にどのような鉱物組合せが生まれるかは総化学組成と変成の際の物理的条件（温度・圧力）の双方で決定される。どのような変成岩のグループが生まれるかによって後者（温度・圧力条件の一定範囲）を区分して命名したものを変成相という。変成岩が生まれる際に，総化学組成が同じで変成相が同じであれば同じ鉱物組合せとなり，化学組成が異なっていて変成相が同じであれば鉱物組合せは一定の規則に従って異なって現れる。たとえば，接触変成作用に特徴的な輝石ホルンフェルス相，広域変成作用に特徴的な緑色片岩相，緑レン石角セン岩相，角セン岩相，グラニュライト相やランセン石片岩相，および特異なものとしてエクロジャイト相や火山岩中の捕獲岩が属する著しく高温のサニディナイト相などがある。
→関連項目結晶片岩

出典　株式会社平凡社

世界大百科事典（旧版）内の変成相の言及

【変成作用】より

…そこで変成岩を温度や圧力の目盛で分類することも可能である。変成相という考え方はこのようにして決められたもので，同じような温度と圧力で変成作用をうけてできた変成岩は同一の変成相に属するという。【鳥海 光弘】。…

※「変成相」について言及している用語解説の一部を掲載しています。

出典｜株式会社平凡社「世界大百科事典（旧版）」