片岩

片岩（/ ˈ ʃ ɪ s t / SHIST ）は、顕著な片理を示す中粒の変成岩です（岩石にちなんで名付けられています）。これは、岩石が低倍率の手持ちレンズで簡単に見える鉱物粒子で構成され、岩石が薄いフレークまたはプレートに簡単に分割されるように配向されていることを意味します。このテクスチャは、雲母、滑石、緑泥石、または黒鉛などの板状鉱物の含有量が多いことを反映しています。これらは、長石や石英などのより粒状の鉱物と交互に配置されていることがよくあります。

片岩は典型的には、造山運動に伴う広域変成作用の際に形成され、通常は中程度の変成作用を反映します。片岩は、泥岩などの堆積岩や凝灰岩などの火成岩など、さまざまな種類の岩石から形成されます。泥岩から変成した片岩は特に一般的で、雲母を非常に多く含むことがよくあります (雲母片岩)。元の岩石 (原岩)の種類が識別できる場合、片岩には通常、片岩質メタ砂岩など、原岩を反映した名前が付けられます。そうでない場合は、石英長石黒雲母片岩など、構成鉱物の名前が岩石名に含まれます。

片岩の岩盤は、その顕著な弱点面のために土木工学上の課題となる可能性があります。

片岩という言葉は、最終的には「割れる」を意味するギリシャ語のσχίζειν ( schízein )に由来しており、 ^[1]これは、板状の鉱物が横たわる面に沿って片岩が割れやすいことを表しています。

19 世紀半ばまでは、鉱業に携わる人々の間で、粘板岩、頁岩、片岩という用語は明確に区別されていませんでした。 ^[2]地質学者は、片岩を、十分に発達した片理を示す中粒の変成岩と定義しています。[3] 片理とは、変成作用^（葉理構造）によって生成された岩石の薄い層状構造で、岩石は容易に 5 ～ 10 ミリメートル（0.2 ～ 0.4 インチ）未満の薄片または板に分割されます。^{[4] [5]}片岩の鉱物粒子は通常、0.25 ～ 2 ミリメートル（0.01 ～ 0.08 インチ）の大きさであるため、 ^{[6] 10 倍の}手持ちレンズで簡単に見ることができます。^[7]通常、片岩の鉱物粒子の半分以上は、好ましい配向を示しています。片岩は、組織によって変成岩の3つの区分のうちの1つを構成し、他の2つの区分は、片理があまり発達せず層が厚い片麻岩と、識別可能な片理がないグラノフェルスである。 ^{[4] [8]}

片岩は、その組成に関係なく、その組織によって定義されます。^{[9] [4]}ほとんどが中程度の変成作用の結果ですが、鉱物組成は大きく異なります。^{[10]しかし、片理は通常、}雲母や緑泥石などの板状鉱物を豊富に含む岩石でのみ発生します。これらの鉱物の粒子は、片岩内で特定の方向に強く配向しており、非常に薄い平行層を形成することもよくあります。整列した粒子に沿って岩石が割れやすいことが、片理の原因です。^[4]決定的な特徴ではありませんが、片岩には、ガーネット、スタウロライト、カイヤナイト、シリマナイト、またはコーディエライトなどの特徴的な鉱物の斑状変晶（異常な大きさの個々の結晶）が非常によく含まれています。^[11]

片岩は変成岩の中でも非常に大きなクラスであるため、地質学者は、変成前の岩石の元々の種類（原岩）が不明で、その鉱物含有量がまだ決定されていない場合にのみ、正式に岩石を片岩と表現します。それ以外の場合は、より正確なタイプ名にschistose という修飾語が適用されます。たとえば、 schistose semipelite（岩石に中程度の量の雲母が含まれていることがわかっている場合）やschistose metasandstone （原岩が砂岩であったことがわかっている場合）などです。^[12]原岩が堆積岩であったことだけがわかっている場合、片岩はparaschistと表現され、原岩が火成岩であった場合は、片岩はOrthoschistと表現されます。^[13]鉱物修飾語は、片岩に名前を付けるときに重要です。例えば、石英長石黒雲母片岩は、黒雲母、長石、石英を見かけ上の含有量の減少順に含む、不確かな原岩の片岩である。^[14]

線状片岩は、片理がよく発達した岩石の中に強い線状の組織を持つ。^[10]

片理は、岩石が一方向に他の方向よりも強く圧縮されたときに（非静水圧応力）、高温で発達する。非静水圧応力は、山の形成が起こっている地域変成作用（造山帯）の特徴である。板状鉱物が回転または再結晶化して平行な層になるにつれて、片理は最大圧縮方向（短縮方向とも呼ばれる）に対して垂直に発達する。^[15]板状または細長い鉱物は最も明らかに再配向されるが、石英や方解石でさえも優先配向をとることがある。^[16]顕微鏡レベルでは、片理は、斑状変晶内の包有物が優先配向をとる内部片理と、周囲の中粒岩の粒子の配向である外部片理に分けられる。 ^[17]

岩石の組成は、板状鉱物が豊富に形成されることを可能にするものでなければならない。例えば、泥岩中の粘土鉱物は雲母に変成され、雲母片岩が形成される。^{[18]変成作用の初期段階では、泥岩は}粘板岩と呼ばれる非常に細粒の変成岩に変化し、さらに変成が進むと細粒の千枚岩になる。さらに再結晶すると中粒の雲母片岩が形成される。変成作用がさらに進むと、雲母片岩は脱水反応を起こし、板状鉱物が長石などの粒状鉱物に変化し、片理が減少して岩石は片麻岩に変化する。^[11]

片岩に含まれるその他の板状鉱物には、緑泥石、滑石、黒鉛などがある。緑泥石片岩は、通常、超塩基性火成岩の変成作用によって形成され、^{[19] [20]}滑石片岩も同様である。^{[21]滑石片岩は、}熱水変質によって形成された滑石を含む炭酸塩岩の変成作用によっても形成される。^{[22]黒鉛片岩はまれであるが、有機}炭素を豊富に含む堆積層の変成作用によって形成されることがある。^{[23]これは}藻類起源である可能性がある。^[24]黒鉛片岩は、例えばアンデス北部で緑色片岩相変成作用を受けたことが知られている。^[25]

凝灰岩などの珪長質 火山岩の変成作用により石英白雲母片岩が形成されることがある。^[26]

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  偏光下で薄片にしたガーネット雲母片岩の顕微鏡写真。石英と長石（白と灰色の粒）の基質の中に大きなガーネット結晶（黒）と、雲母（赤、紫、茶色）の平行な糸が見えます。
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  切り出されたガーネット・雲母・片岩の眺め
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  ニューヨーク州南東部のマンハッタン片岩
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  ニューヨーク市のセントラルパークにあるマンハッタン片岩の露頭
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  イタリア、ヴァッレ・ダオスタ州サン・マルセル産タルク・シスト
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  フィリピンのベンゲット産の滑らかな側面を持つ角閃石緑簾石片岩。緑簾石レンズが見られる。

土質工学では、片理面はしばしば不連続面を形成し、トンネル、基礎、法面建設などの岩盤の機械的挙動（強度、変形など）に大きな影響を与える可能性があります。 ^[27]手つかずの地形でも危険が存在する可能性があります。1959年8月17日、マグニチュード7.2の地震により、モンタナ州ヘブゲン湖近くの片岩でできた山の斜面が不安定になりました。これにより大規模な地滑りが発生し、その地域でキャンプをしていた26人が死亡しました。^[28]

ヴァディト グループの白雲母片岩に掘られた道路。道路の切土は、片岩面とほぼ一致するように角度が付けられており、道路の落石が軽減されています。また、白雲母に太陽光が反射して、光り輝く金属壁のように見えます。道路と切土はほぼ直線で、湾曲しているように見えるのはパノラマ写真によるものです。

• 青色片岩 – 変成火山岩の一種
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• 岩石テクスチャの一覧 – 岩石テクスチャと形態学用語の一覧
• ペライト – 変成岩
• 白色片岩 – 変成岩の一種

ウィキメディア・コモンズには、片岩に関連するメディアがあります。

• サミュエルズ、アンドレア (2008 年 11 月)。「雲母片岩の調査」。Micscape 誌。マンハッタン片岩の写真。
• 「片岩を含む地質単位」。米国地質調査所。