アルミノケイ酸塩鉱物
カイヤナイト
一般的な
カテゴリネソケイ酸塩
式Al 2 SiO 5
IMAシンボルキ[ 1 ]
ストランツ分類9.AF.15
結晶系三斜晶系
クリスタルクラスピナコイド ( 1 )
(同じHM シンボル)
空間群P1​
単位セルa = 7.1262(12)  Å
b = 7.852(10) Å
c = 5.5724(10) Å
α = 89.99(2)°、β = 101.11(2)°
γ = 106.03(1)°; Z = 4
識別
色青、白、まれに緑、薄灰色から灰色、まれに黄色、ピンク、オレンジ、黒、ゾーン分け可能
クリスタル習慣円柱状、繊維状、刃状
姉妹都市ラメラオン{100}
胸の谷間[100] 完全 [010] 不完全で79°の角度
骨折破片
粘り強さ脆い
モース硬度4.5～5 一つの軸に平行
6.5～7 その軸に垂直
光沢硝子体から白色
連勝白
透けて見える透明から半透明
比重測定値3.53～3.65、計算値3.67
光学特性二軸（-）; 高浮き彫り
屈折率n α = 1.712 – 1.718 n β = 1.720 – 1.725 n γ = 1.727 – 1.734
複屈折δ = 0.012 – 0.016
多色性三色性、無色から淡い青、そして青
2V角度78°～83°
参考文献[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]

カイヤナイトは、アルミニウムを豊富に含む変成岩ペグマタイトや堆積岩中に産出する、典型的には青色のアルミノケイ酸塩 鉱物です。アンダルサイ​​トとシリマナイトの高圧変成岩であり、変成岩中にカイヤナイトが存在することは、一般的に地殻深部における変成作用を示唆しています。カイヤナイトは、ジステンまたはシアン石とも呼ばれます。[ 5 ]

カイヤナイトは結晶方位によって硬度が異なるという点で、強い異方性を持っています。カイヤナイトにおいては、この異方性は、その特徴的な青色とともに、識別特性の一つとみなすことができます。その名称は、シアン色と同じ語源で、古代ギリシャ語のκύανοςに由来しています。これは通常、英語ではkyanosまたはkuanosと表記され、「濃い青」を意味します。

カイヤナイトは、セラミックや研磨剤の製造原料として使用され、地質学者が変成帯を追跡するために使用する重要な指標鉱物です。

プロパティ

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深い青色のカイヤナイト
クォーツ内のカイヤナイト、ハンテリアン博物館、グラスゴー

カイヤナイトはアルミニウムケイ酸塩鉱物で、化学式はAl 2 SiO 5です。通常は斑状の青色ですが、淡青色から濃青色まで変化します[ 6 ]。また、灰色や白色、稀に薄緑色のものもあります[ 7 ] 。通常は刃状の結晶が散りばめられていますが、明確な自形結晶（形の整った結晶）として見つかることはあまりなく、特にコレクターに高く評価されています[ 6 ] 。カイヤナイトは結晶の長軸と平行な完全な{100}劈開面と、{100}劈開面に対して79度の角度をなす{010}劈開面を持ちます。カイヤナイトはまた、結晶の長軸に対して約85度の角度をなす{001}面にも劈開が見られます[ 7 ] 。劈開面は通常、真珠のような光沢を示します。結晶はわずかに柔軟性があります[ 6 ]

カイヤナイトの細長い柱状の結晶は、通常、その鉱物を識別するための良い最初の指標であり、その色（標本が青い場合）も同様です。随伴鉱物も有用であり、特にカイヤナイトによく見られるスタウロライトの多形の存在が有用です。しかし、カイヤナイトを識別する上で最も有用な特徴はその異方性です。標本がカイヤナイトであると疑われる場合、垂直軸上の2つの明確に異なる硬度値を確認することが識別の鍵となります。{001}に平行な硬度は5.5で、{100}に平行な硬度は7です。[ 2 ] [ 3 ]そのため、鋼針はカイヤナイト結晶を長軸に平行に簡単に傷つけますが、結晶は長軸に垂直な鋼針では傷つきません。[ 6 ]

構造

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カイヤナイトの構造は、歪んだ面心立方格子の酸素イオンとして視覚化でき、アルミニウムイオンは八面体サイトの40%、シリコンは四面体サイトの10%を占めています。アルミニウム八面体は結晶の長さに沿って鎖状になっており、その半分は直線、残りの半分はジグザグ状です。これらの鎖はシリカ四面体によって繋がれています。シリカ四面体間には直接的な結合がないため、カイヤナイトはケイ酸塩鉱物のネソケイ酸塩クラスに属します。[ 8 ] [ 9 ]

発生

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Al 2 SiO 5
（アルミノケイ酸塩）の状態図。[ 10 ]

カイヤナイトは、アルミニウムを豊富に含む原岩（泥質原岩）の広域変成作用中に高圧で形成された変成岩である黒雲母 片麻岩、雲母片岩、ホルンフェルスに産出する。カイヤナイトは花崗岩やペグマタイト[ 9 ] [ 11 ]やそれに伴う石英脈[ 12 ]にも時折見られ、エクロジャイトにも稀に見られる。堆積岩の砕屑性粒子として産出するが、風化しやすい。[ 7 ] [ 11 ]スタウロライト、アンダルサイ​​ト、珪線石、タルク、ホルンブレンド、ゲドライト、ムライト、コランダムと関連する。[ 2 ]

カイヤナイトは最も一般的な鉱物の一つで、組成はAl 2 SiO 5です。組成は同じでも結晶構造が異なり、明確に異なる鉱物は多形と呼ばれます。カイヤナイトには、アンダルサイ​​トとシリマナイトの2つの多形があります。カイヤナイトは高圧で最も安定し、アンダルサイ​​トは低温低圧で最も安定し、シリマナイトは高温低圧で最も安定します。[ 13 ] 4.2 kbarおよび530 °C（986 °F）付近の三重点では、それらはすべて等しく安定しています。 [ 14 ] このため、変成岩にカイヤナイトが存在することは、高圧下での変成作用の指標となります。

カイヤナイトは、地殻深部で特定の程度の変成作用を受けた変成帯を定義・追跡するための指標鉱物としてしばしば用いられる。例えば、 GM・バローは変成岩の鉱物学に関する先駆的な研究において、カイヤナイト帯とシリマナイト帯を定義した。バローは、深部で広域変成作用を受けたスコットランドの地域を特徴づけていた。対照的に、アイルランドのファナド・プルトン周辺の変成帯は、地殻の浅部で接触変成作用によって形成されたものであり、アンダルサイ​​ト帯とシリマナイト帯は含まれるが、カイヤナイト帯は含まれていない。[ 15 ]

カイヤナイトは低温・低圧下では安定する可能性がある。しかし、このような条件下では、カイヤナイトを生成する以下のような反応が起こる。

白雲母+ 十字石 + 石英 → 黒雲母 + 藍晶石 + H 2 O

実際にはこのような現象は起こらず、カイヤナイトの代わりに白雲母、パイロフィライト、カオリナイトなどの含水アルミノケイ酸塩鉱物が発見される。 [ 16 ]

カイヤナイトの刃状結晶は非常に一般的ですが、個々の自形結晶はコレクターに高く評価されています。[ 6 ]カイヤナイトはマンハッタン片岩中に産出され、超大陸パンゲアの形成過程における大陸衝突の結果として極度の圧力下で形成されました。[ 17 ]また、アパラチア山脈のペグマタイトやブラジルのミナスジェライス州でも産出されます。スイスのピッツォ・フォルノでも素晴らしい標本が発見されています。[ 6 ]

カイヤナイトはオレンジ色を呈することがあり、タンザニアのロリオンドでよく見られます。[ 18 ]オレンジ色は、構造中に 少量のマンガン（Mn3 + ）が含まれているためです。

用途

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ドロップ型のカイヤナイトが付いた18Kゴールドのイヤリング。

カイヤナイトは主に耐火物やセラミック製品に使用され、磁器製の配管材や食器類にも使用されています。また、電子機器、電気絶縁体、研磨剤にも使用されています。[ 19 ]

1100 °C を超える温度では、カイヤナイトは次の反応により ムライトとガラス質シリカに分解されます。

3(Al 2 O 3・SiO 2 ) → 3Al 2 O 3・2SiO 2 + SiO 2

この変化により膨張が生じる。[ 20 ]ムライト化されたカイヤナイトは耐火材料の製造に用いられる。[ 19 ]

カイヤナイトは半貴石として使用され、キャッツアイ効果を示すことがありますが、その異方性と完全な劈開性により、この効果は限定されます。色のバリエーションとしては、タンザニア産のオレンジ色のカイヤナイトがあります。[ 18 ]オレンジ色は、構造中に微量のマンガン（Mn 3+ ）が内包されているためです。 [ 21 ]

参考文献

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具体的な引用
  1. ^ Warr, LN (2021). 「IMA–CNMNC承認鉱物記号」 . Mineralogical Magazine . 85 (3): 291– 320. Bibcode : 2021MinM...85..291W . doi : 10.1180/mgm.2021.43 . S2CID  235729616 .
  2. ^ a b c 「カイヤナイト」（PDF） . Handbook of Mineralogy . 2001. 2019年5月8日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。 2018年1月1日閲覧。
  3. ^ a b 「カイヤナイト」。ミンダット。2013 年 6 月 14 日に取得。
  4. ^ 「カイヤナイト鉱物データ」 Webmineral.com 2013年6月14日閲覧。
  5. ^ ジャクソン、ジュリア・A.編 (1997).地質学用語集（第4版）. アレクサンドリア、バージニア州: アメリカ地質学研究所. ISBN 0922152349。
  6. ^ a b c d e f シンカンカス、ジョン (1964)。アマチュアのための鉱物学。ニュージャージー州プリンストン: ヴァン・ノストランド。ページ 528–529。ISBN​​ 0442276249。 {{cite book}}:ISBN / 日付の非互換性（ヘルプ）
  7. ^ a b c ネッセ、ウィリアム・D. (2000).鉱物学入門. ニューヨーク: オックスフォード大学出版局. p. 319. ISBN 9780195106916。
  8. ^ Winter, JK; Ghose, S. (1979). 「Al 2 SiO 5 多形の熱膨張と高温結晶化学」 . American Mineralogist . 64 ( 5–6 ): 573– 586. 2021年8月28日閲覧。
  9. ^ a b ネッセ 2000、315ページ。
  10. ^ Whitney, DL (2002). 「共存するアンダルサイ​​ト、カイヤナイト、シリマナイト：トルコ、シヴリヒサールの三重点付近における累進変成作用中の3つのAl 2 SiO 5多形の連続形成」 American Mineralogist . 87 (4): 405– 416. doi : 10.2138/am-2002-0404 .
  11. ^ a b 「地質学のページ - カイヤナイト」 .地質学のページ. 2014年5月16日. 2020年2月20日閲覧。
  12. ^ シンカンカス、ジョン (1964).アマチュアのための鉱物学. プリンストン、ニュージャージー州: ヴァン・ノストランド. p. 529. ISBN 0442276249。 {{cite book}}:ISBN / 日付の非互換性（ヘルプ）
  13. ^ ネッセ 2000、76ページ。
  14. ^ Bohlen, SR; Montana, A.; Kerrick, DM (1991). 「カイヤナイト⇌シリマナイトおよびカイヤナイト⇌アンダルサイ​​ト平衡の正確な決定とAl2SiO5多形の三重点の改訂」 . American Mineralogist . 76 ( 3–4 ): 677– 680. 2021年8月28日閲覧。
  15. ^ Yardley, BWD (1989).変成岩石学入門. ハーロウ, エセックス, イギリス: ロングマン・サイエンティフィック・アンド・テクニカル. pp.  8– 10. ISBN 0582300967。
  16. ^ ヤードリー 1989、68-69ページ。
  17. ^ クイン、ヘレン（2013年6月6日）「古代の衝突がニューヨークのスカイラインを形作った」 BBCサイエンスBBC.co.uk 2013年6月13日閲覧。スチュワート教授は、マンハッタンの片岩によく見られる美しい青色の鉱物、カイヤナイトに注目していました。「カイヤナイトは識別が重要な鉱物です。非常に深い場所で、強い圧力がかかった状態でしか形成されないことが分かっています」と教授は言います。「指紋のように、多くの情報を明らかにしてくれます。」この鉱物の存在は、マンハッタンの片岩が3億年以上前に信じられないほど高い圧力下で圧縮されたことを示しています。この片岩は、2つの巨大な陸地が衝突してパンゲアと呼ばれる超大陸を形成した結果として形成されました。
  18. ^ a b M. Chadwick, Karen; R. Rossman, George (2009-01-01). 「タンザニア産オレンジカイヤナイト」 . Gems and Gemology . 45 .
  19. ^ a b ネッセ 2000、316ページ。
  20. ^ シュパイアー、ロバート (1993).材料の熱分析. CRCプレス. p. 166. ISBN 0-8247-8963-6。
  21. ^ M. Gaft; L. Nagli; G. Panczer; GR Rossman; R. Reisfeld (2011年8月). 「オレンジカイヤナイトAl 2 SiO 5のレーザー誘起時間分解発光」.光学材料. 33 (10): 1476– 1480. Bibcode : 2011OptMa..33.1476G . doi : 10.1016/j.optmat.2011.03.052 .
一般的な参考文献
[編集]
ウィキメディア・コモンズには、カイヤナイトに関連するメディアがあります。
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