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結晶片岩と片麻岩について（低温・高圧、高温・低圧って矛盾してませんか？）
低温・高圧の変成作用を受けて結晶片岩が形成され、高温・低圧の変成作用を受けて片麻岩が形成される、と学校で習ったのですが、低温・高圧、高温・低圧というのはあり得るのでしょうか？ 圧力が高いほど高温になるので矛盾していると思うのですが・・・。
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■鉄を熱すると熱くなります。でも圧力は高くなっていませんから、これは高温・低圧の変化です。 ■パンをぎゅっと押すと変形しますし、離すと（ある程度）もとに戻ります。温度は上がっていないから低温・高圧の変化です。 岩石の変成作用も同じことです。 片麻岩は（本当は必ずしも低圧とは限らないのですが）、マグマなどの熱源の影響を強く受けたために、岩石を構成する鉱物が違う鉱物に変化することにより生成されます。 結晶片岩は、プレートの運動などにより、岩石が地中深く（高圧）に沈みことによって、同じように構成される鉱物が違う鉱物に変化することによって生成されます。もちろん地中深くは温度も上昇するので、必ずしも『低温』という言葉が正しいわけではありませんが、相対的に『片麻岩：低圧高温、結晶片岩：高圧低温』という言われ方をされます。 この辺の関係は、言葉で覚えるより、P-Tグラフなどで理解した方が分かりやすいですね。 『高圧になれば高温になる』というのは、#1さんのおっしゃられる通り、密閉空間におけるエネルギー保存則です。言い換えれば、高圧になったことによるエネルギーを、熱として発散しているということです。 学校で実験をしたかも知れませんが、空気に圧力を加えると、空気の温度がわずかに上昇します。でも温度が上昇したことは、その容器を触ってみると分かりますよね。触ってみて温度の上昇を感じることが出来るというのは、本当は密閉空間ではなく、熱が外に逃げてしまっているわけです。 地中でも同じことで、圧力から置き換わった熱は、どんどん他の場所に逃げていってしまいます。逃げられないエネルギーは、変成作用というエネルギーに費やされるわけです。
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- GootoSchol
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たぶん物理の、圧力を加えると分子運動が活発になって 温度が上昇する、ってのをイメージしているのだと思うんだけど、 地中は密閉空間じゃないから、それは当てはまらないと思う。 同質異像（多形）のグラフを見たことがあると思うけど、 縦軸に圧力、横軸に温度をとったやつね。そのグラフ見ると SiO2とかCとか大抵右上がりの直線で区切られているでしょ？ あのグラフの左上が結晶片岩、右下のエリアが片麻岩と考えると 片方からもう一方に変化するためには圧力上昇温度低下か、 圧力低下温度上昇が必要になることがわかるんだけど。 説明難しいな・・・ 君は進学校？あるいは予備校行ってる？東大の昭和60年度 （1985年度）の地学の問題をコピーさせてもらってやって みるといいよ。同質異像の教科書レベルの知識で解けるし、 疑問も解けるはず。参考にならないかもしれないけど、 地学の定番URL貼っておく。
お礼
東大の問題ですか・・・時間があれば挑戦してみようと思います。 参考URLも参考になりました。 回答ありがとうございました。
お礼
回答ありがとうございます。 例も説明も分かりやすかったです。