スピネル
鉱物または宝石
スピネル
スピネルグループ
スピネル構造グループ
化学式
4IMA記号
2O
4
結晶系Spl [1]
結晶クラス正四面体 ( 4 3m ) H–M 記号: ( 4 3m ) [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]
空間群F 4 3m (No. 216)
単位胞正四面体 ( 4 3m)
H–M 記号: ( 4 3m) [2] [3] [4]
識別色
様々; 赤、ピンク、青、ラベンダー/紫、暗緑、茶、黒、無色晶癖
双晶による八面体または扁平三角形
双晶一般的
へき開なし
破壊貝殻状
モース硬度7.5～8.0
光沢ガラス質
条線白色
透明度透明～不透明
比重（組成によって異なります）希少な亜鉛を多く含むスピネルは4.40まで高くなることがありますが、そうでない場合は平均3.58から3.61です。
光学特性等方性
屈折率1.719
多色性なし
溶解性その他の特性
比重<e​​xtra_id_1> 屈折率溶解度
多色性None
弱～中程度の磁性、蛍光を発することもある（合成赤色はあり、天然赤色は時々ある）弱磁性から中程度の磁性を持ち、蛍光を発することもある（合成赤色はあり、天然赤色は時々ある）
参考文献[5][6]
Polyhedral representation of spinel MgAl2O4

Spinel (/spɪˈnɛl, ˈspɪnəl/[7]) is the magnesium/aluminium member of the larger spinel group of minerals. It has the formula MgAl
2O
4 in the cubic crystal system. Its name comes from the Latin word spinella, a diminutive form of spine, in reference to its pointed crystals.[5]

Properties

Cut spinel

Spinel crystallizes in the isometric system; common crystal forms are octahedra, usually twinned. It has no true cleavage, but shows an octahedral parting and a conchoidal fracture.[8] Its hardness is 8, its specific gravity is 3.5–4.1, and it is transparent to opaque with a vitreous to dull luster. It may be colorless, but is usually various shades of red, lavender, blue, green, brown, black, or yellow.[9] Chromium(III) causes the red color in spinel from Burma.[10] Some spinels are among the most famous gemstones; among them are the Black Prince's Ruby and the "Timur ruby" in the British Crown Jewels,[11] and the "Côte de Bretagne", formerly from the French Crown jewels.[12] The Samarian Spinel is the largest known spinel in the world, weighing 500 carats (100 g).[13]

透明な赤いスピネルは、スピネルルビー[14]またはバラスルビー[15]と呼ばれていました。近代科学が登場する以前の過去においては、スピネルとルビーは同じようにルビーとして知られていました。18世紀以降、ルビーという言葉は鉱物コランダムの赤い宝石変種にのみ使用され、スピネルという言葉が使われるようになりました。[16] 「バラス」は、オクサス川の主要支流の一つであるパンジ川の上流域に位置する中央アジアのバダフシャン地方の古名であるバラシアに由来しています。しかし、「バラシア」自体はサンスクリット語のbālasūryakaに由来し、「深紅色の朝日」と訳されます。[17]タジキスタンのゴルノ・バダフシャン地方の鉱山は、何世紀にもわたって赤とピンクのスピネルの主な産地でした。[16]

産状

地質学的産状

スピネルは変成鉱物として、変成石灰岩やシリカの少ない泥岩中に存在します。[9]また、稀な苦鉄質火成岩の主鉱物としても存在します。これらの火成岩では、マグマはアルミニウムに比べてアルカリが比較的不足しており、酸化アルミニウムが鉱物コランダムとして形成されるか、マグネシアと結合してスピネルを形成する可能性があります。これが、スピネルとルビーがしばしば一緒に見つかる理由です。苦鉄質マグマ岩中のスピネルの岩石生成については激しい議論がありますが、苦鉄質マグマとより進化したマグマ[18]または岩石（例えば、斑れい岩、トロクトライト）との相互作用によって生じたものであることは間違いありません。[19] [20]

スピネル（Mg,Fe)(Al,Cr) ₂O₄は、地球最上部マントルのペリドタイト中によく見られ、深さは約20kmから約120kmですが、クロム含有量によってはより深いところまで存在する可能性があります。[21]モホ面 より上のかなり浅い深さでは、ペリドタイト中ではカルシウム斜長石がより安定したアルミニウム鉱物ですが、マントルの深部ではスピネル安定領域より下ではガーネットが安定した相です。[ 22]

スピネル（Mg,Fe)Al₂O₄は、一部のコンドライト隕石中のCa-Alに富む包有物（CAI）によく見られる鉱物です。[23]

地理的産状

スピネルは、スリランカの宝石質の砂利、現在のアフガニスタンとタジキスタンにあたるバダフシャン州の石灰岩、そしてミャンマーのモゴックの石灰岩から古くから発見されてきました。ここ数十年では、宝石質のスピネルが、ベトナムのルックイェン地区、タンザニアのマヘンゲとマトンボ、ケニアのツァボの大理石、そしてタンザニアのトゥンドゥルとマダガスカルのイラカカの砂利から発見されています。[16] [24]

2000年以降、世界中のいくつかの場所で、珍しい鮮やかなピンクまたは青色のスピネルが発見されています。このような「光る」スピネルは、モゴック（ミャンマー）[25] 、マヘンゲ高原（タンザニア）、ルックイェン地区（ベトナム）[26] 、その他の産地で知られています。2018年には、バフィン島（カナダ）南部でも鮮やかな青色のスピネルが報告されました[27] 。スピネルの純粋な青色は、少量のコバルトの添加によって引き起こされます[28]。

合成スピネル

合成スピネルは、ベルヌーイ法やエドモン・フレミが開発したフラックス法など、合成コランダムと同様の方法で製造できます。 8月の誕生石ジュエリーでは、安価なカットの宝石として広く使用されています。ライトブルーの合成スピネルはアクアマリンベリルの優れた模造品であり、グリーンの合成スピネルはエメラルドやトルマリンの模造品として使用されます。[29] 2015年までに、透明なスピネルは焼結によってシートやその他の形状に作られるようになりました。[30]ガラスのように見えますが、圧力に対する強度が著しく高い合成スピネルは、軍事および商業用途にも使用できます。[31]

参照

参考文献

  1. ^ Warr, LN (2021). 「IMA–CNMNC承認の鉱物記号」. Mineralogical Magazine . 85 (3): 291– 320. Bibcode :2021MinM...85..291W. doi : 10.1180/mgm.2021.43 . S2CID  235729616
  2. ^ ロバート・ジョン・ランカシャー. 「通常のスピネル」. CHEM2101 (C 21J) 無機化学 – 遷移金属錯体の化学. 西インド諸島大学. 2018年8月8日時点のオリジナルからのアーカイブ。
  3. ^ NW Grimes; et al. (1983年4月8日). 「スピネルの新しい対称性と構造」.ロンドン王立協会紀要. シリーズA, 数学および物理科学. 386 (1791): 333– 345.書誌コード: 1983RSPSA.386..333G. doi : 10.1098/rspa.1983.0039. JSTOR  2397417. S2CID  96560029
  4. ^ L. Hwang; et al. (1973年7月). 「MgAl2O4スピネルの空間群について」. Philosophical Magazine . doi :10.1080/14786437308217448.
  5. ^ ab "スピネル". Mindat.org .
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  8. ^ 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. pp.  362– 363. ISBN 9780195106916.
  9. ^ クライン、コーネリス著、ハールバット、コーネリアス S. ジュニア著 (1993). 『鉱物学マニュアル：（ジェームズ・D・ダナ版）（第21版）』ニューヨーク：ワイリー。ISBN   047157452X.
  10. ^ 「金属イオンによる着色鉱物」. minerals.gps.caltech.edu . 2023年3月1日閲覧。
  11. ^ サー・トーマス・バトラー (1989). 『戴冠宝器と戴冠式』. ピトキン. 6ページ. ISBN 978-0-85372-467-4.
  12. ^ パルデュー、V.; ファルホドヴァ、T. (2019年夏). 「タジキスタン産スピネル」. InColor : 30–33 . 2021年4月28日閲覧
  13. ^ 「サマリアスピネル」。宝石と宝石学辞典：657～ 737ページ。2005年。doi：10.1007/3-540-27269-0_19。
  14. ^ Lytvynov, LA (2011). 「ルビーとサファイアの名前として使われる言葉について」（PDF） .機能性材料. 18 (2): 275. 2021年4月29日閲覧
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  18. ^ Irvine TN (1977). 「ムスコックス貫入岩およびその他の層状貫入岩におけるクロム鉄鉱層の起源：新たな視点」. Geology . 5 (5): 273. doi :10.1130/0091-7613(1977)5<273:ooclit>2.0.co;2
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  22. ^ フィルポッツ、アンソニー・R.；エイグ、ジェイ・J. (2009).火成岩および変成岩岩石学の原理（第2版）. ケンブリッジ、英国：ケンブリッジ大学出版局. p.17. ISBN 9780521880060.
  23. ^ MacPherson, GJ (2007). 「コンドライト隕石中のカルシウム・アルミニウムに富む包有物」.地球化学論文集: 1– 47. doi :10.1016/B0-08-043751-6/01065-3. ISBN 9780080437514.
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  27. ^ Mining.Com (2019年4月5日). 「科学者、カナダ北極圏のコバルトブルースピネルの起源を解明」.
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  29. ^ サイモン＆シュスターの宝石と貴石ガイド、K. ライマン、1996年
  30. ^ 「研究者たちは強靭なスピネルセラミックの用途を発見している」Phys.org、2015年4月24日
  31. ^ 「NRLの透明装甲：スピネルはスマートフォンの耐久性にも役立つ」海軍研究所、2015年4月23日。2023年8月4日時点のオリジナルからのアーカイブ。 2023年8月4日閲覧。

参考文献

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