かんらん石

かんらん石は非常に一般的なケイ酸塩鉱物で、主にかんらん岩や玄武岩などの暗い色の火成岩に含まれています。明るい緑色とガラスのような光沢があるため、通常は簡単に識別できます。


ハワイ産のかんらん石の砂粒。かんらん石は風化の影響を非常に受けやすいため、実際には砂では非常にまれです。大陸の砂からかんらん石の粒を見つける見込みはほとんどありません。明るい緑色の粒子がある場合、それはおそらく緑簾石です。しかし、ハワイ、カナリア諸島、ガラパゴスなどの火山性の海洋島には、輝石、かんらん石、磁鉄鉱、その他の苦鉄質岩の成分で主に構成されている黒いビーチがあります。これらの鉱物のほとんどは砂粒ほど長くは続かないが、これらの島には石英がないため、依然として支配的である。サンプルはハワイのパパコレアからのものです。視野幅20mm。

かんらん石は、鉄とマグネシウムが豊富なため、暗い色の火成岩によく見られる鉱物です(鉄を含む鉱物が豊富な岩は、黒か少なくとも暗い傾向があります) -色付き)。これらの化学元素(MgおよびFe)は、次の化学式を持つかんらん石の必須成分です:(Mg、Fe)2SiO4。マグネシウムと鉄は、あらゆる比率で互いに置き換わることができます。組成品種には特定の名前がありますが、それらのほとんどはめったに使用されません。フォルステライト(Mg + Feの90%以上がMg)とファヤライト(同様に鉄分が豊富な端成分)のみがより頻繁に使用されます。すべてのサンプルの大部分は、フォルステライトまたは組成的にそれに近いものです。

かんらん石はネソ珪酸塩です。これは、シリカ四面体(すべてのケイ酸塩鉱物の中心的な構成要素)がすべての側面から他のイオンに囲まれていることを意味します。シリカ四面体は互いに接触していません。これは、シリコンの含有量が比較的少ないことを意味しますが、実際にそうです。シリコンを非常に保守的に使用しているケイ酸塩鉱物です。スペクトルのもう一方の端は、他の成分を含まない純粋なシリカ(SiO2)であるミネラルクォーツです。他のよく知られているネソ珪酸塩は、ガーネット、ジルコン、トパーズ、藍晶石などです。

マグマから結晶化するケイ酸塩鉱物は、シリカの含有量が少なく、Mg + Feの含有量が少ないと、溶融/結晶化温度が高くなります。高いです。したがって、かんらん石は結晶化温度が高く、したがって、冷却マグマから結晶化を開始する最初の鉱物の1つです。すでに述べたように、マグマからシリカを比較的保守的に取り除きます。したがって、かんらん石の結晶が形成されるにつれてシリカの濃度が上昇し、次に結晶化するケイ酸塩鉱物(輝石)はすでにシリカがいくらか豊富になっています。かんらん石から石英へのケイ酸塩鉱物の結晶化のこの連続した順序は、最初にそれを説明したカナダの地質学者ノーマンボウエンにちなんでボウエンの反応シリーズとして知られています。これは、すべての地質学の学生が岩石学のコースで教えられる最も重要な概念の1つです。


ハワイの玄武岩質溶岩に含まれるダナイト捕獲岩。サンプルの幅は8cmです。

ボーエンのシリーズまたはこのシリーズの鉱物の順序(かんらん石->輝石->角閃石->黒雲母-> K-長石->白雲母->クォーツ)は暗記するのに非常に便利なものであり、これらの鉱物には一般的に同じ順序に従ういくつかの特性があります。かんらん石とその周辺はより暗く、鉄とマグネシウムを含み、高い融解温度を持っています。石英、白雲母、カリウム長石は一般に色と重量がはるかに軽く、低温で溶け、鉄とマグネシウムを含みません。もう1つの興味深い事実は、風化と変成変質に対する感受性の順序がまったく逆であるということです。クォーツはどんな種類の変化にも非常に耐性がありますが、それは容易に変化したり風化したりします。シリーズの他のすべての鉱物は、中間のどこかにあります。もちろん、正しい順序で。

このシリーズから浮かび上がる重要な側面は、特定の鉱物が通常集合体を形成するのに対し、他の鉱物が一緒に見つかることはほとんどない理由の説明です。かんらん石は通常輝石(玄武岩など)を含み、石英+ K長石と雲母(黒雲母と白雲母)は花崗岩の典型的な組成です。しかし、かんらん石と石英で構成されるそのような岩石の種類はありません。花崗岩および同様の岩石は珪長質(長石とシリカで構成される)と言われ、玄武岩は苦鉄質岩(マグネシウム+鉄)と呼ばれます。

かんらん石は苦鉄質および超苦鉄質火成岩によく見られる造岩鉱物ですが、不純な変成炭酸塩岩にも含まれています(下の写真)。それはマントルで非常に一般的な鉱物です。マントルの捕獲岩の中には、ほぼ完全にこの鉱物で構成されているものがあります。このような岩のタイプは、ダナイトとして知られています。かんらん石は、石基鉱物としてだけでなく、多くの玄武岩の異なる斑晶としても発生します。これらの岩は厳密な意味で玄武岩である必要はありません。それらはピクライト、バサナイトなどである可能性がありますが、それらの間の境界は任意であるため、それらはすべて互いに非常に類似している可能性があります。そのため、化学分析を行う前に確実に言うことはしばしば不可能です。

かんらん石は風化の影響を非常に受けやすいです。明るい緑色の鉱物は、風化環境で急速にその魅力を失います。鈍く、土っぽく、黄褐色になります。この材料は通常、粘土鉱物と水酸化鉄針鉄鉱の混合物であり、アイディングサイトとして知られています。また、熱水変成作用に対する耐性はほとんどありません。高温で化学的に攻撃的な流体は、かんらん石に富む火成岩を蛇紋岩として知られる変成岩にすばやく変化させます。また、多くの石や混合隕石の重要な構成要素でもあります。特に美しいのはパラサイトです。それは鉄とかんらん石の混合物であり、崩壊した小惑星のコア-マントル境界を表すと考えられています。おそらく、私たち自身の故郷の惑星のコアマントル遷移もそのように見えます。

ただし、覚えておくべきことが1つあります。マントルは確かに組成的にそれに近い可能性が最も高いですが、そのほとんどはこの正確な鉱物で構成されていません。かんらん石は地殻と上部マントルの圧力に耐えますが、350kmの深さでその結晶構造が崩壊し始めます。構成は残りますが、新しくよりコンパクトな形になります。鉱物は明確な結晶構造を持っているため、技術的にはもはやかんらん石ではありません。


かんらん石は単なる火成鉱物ではありません。また、不純な変成炭酸塩岩でも発生します。ここでは、かんらん石の結晶が石灰質大理石のサンプルに含まれています。一部の結晶は、かんらん石の粒子が腐食することが多いため、通常は火成岩に欠けている典型的な結晶面を持っています(それらは周囲の溶融物と反応します)。サンプルの幅は9cmです。

カナリア諸島のラパルマ島の超苦鉄質ピクライト質岩の斑晶。サンプルの幅は5cmです。

風化したかんらん石は鈍く、土っぽく、通常は黄褐色の粘土鉱物と水酸化鉄の混合物です。黒粒は輝石斑晶です。岩石のサンプルは、ラパルマのバサナイト(アンカラマイト)です。

濃い緑色の緑泥石を含むダナイト。 Helgehornsvatnet、ノルウェー。サンプルの幅11cm。

わずかに風化したかんらん石を多く含むオアフ島の玄武岩またはピクライト。サンプルの幅6cm。

ほぼ純粋なかんらん石で構成されているダナイトのサンプル。フォルステライト含有量が高いために採掘されます。かんらん石は主に耐火物として使用されます。サンプルの幅9cm。

かんらん石(オレンジ色の風化スポット)は、斑れい岩のトロクトライトの主成分です。灰色は斜長石です。ノルウェー、ロフォーテン諸島のFlakstadøya。サンプルの幅15cm。

かんらん岩にパイロープ(紫)とクロム酸カリウム(緑)を含むかんらん石(黄色)。ノルウェー、オーハイム。視野幅25cm。

クリソタイルは、蛇紋石グループの鉱物に属するアスベスト鉱物です。これらの鉱物は、かんらん石に富む火成岩の熱水変質の結果です。シベリアのサヤン山脈からのサンプルの幅は8cmです。

これは海洋島の黒砂の一般的な構成要素です。サンミゲル島、アゾレス諸島からの1つの砂サンプルの最も重要な構成要素は次のとおりです。かんらん石の粒の外観はさまざまであることに注意してください(2つの山で)。これは、この鉱物をすばやく攻撃する風化の結果です。ビューの幅19mm。

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