噴気孔鉱物
カムチャッカ半島ムトノフスキー山におけるタジエファイト針状結晶（黒色）の噴気孔形成。電子顕微鏡写真。光学顕微鏡で色強調。幅700ミクロン。

噴気孔鉱物（または噴気性鉱物）は、噴気孔からの噴出によって堆積する鉱物です。ガスや化合物が脱昇華または凝縮物から沈殿して鉱床を形成する際に形成されます。これらは主に火山（火山性昇華物または噴気性昇華物）に関連しており、噴火時の火山ガスや火口、噴気孔からの放出によって堆積しますが、[ 1 ]燃焼中の石炭鉱床にも見られます。黒色または多色のものがあり、大気にさらされると不安定になることが多いです。

自然硫黄（ここでは硫黄）は一般的な昇華鉱物であり、この環境では様々なハロゲン化物、硫化物、硫酸塩が噴気孔や噴火に関連して存在します。多くの希少鉱物が噴気孔鉱物であり、ロシアのカムチャッカ半島にあるトルバチク火山からは少なくとも240種類の噴気孔鉱物が発見されています。他に、イタリアのヴルカーノ火山やロシアのベジミャンニ火山でも、特定の噴気孔鉱物が発見されています。

起源と外観

カムチャッカ半島ムトノフスキー火山の噴気孔鉱物の走査型電子顕微鏡（SEM）画像。光学顕微鏡で色強調した電子顕微鏡写真。画像幅：700ミクロン。

噴気孔では、鉱物は噴気孔ガスの逆昇華によって、または噴気孔ガスと母岩との相互作用によって形成されます。[ 2 ]前者は昇華物、後者は外皮として知られています。[ 3 ]このような堆積物の中には、液体の噴気孔凝縮物と母岩との相互作用によって形成されるものもあり[ 4 ]、必ずしも逆昇華によって形成されるわけではありません。[ 5 ]一次堆積と二次変質の繰り返しサイクルが発生する場合があります。[ 6 ]塩化水素、フッ化水素、二酸化硫黄、水などの火山ガス[ 7 ]は大量の元素を運搬できるため、地表の地球化学サイクルと深部の鉱床の形成に寄与します。 [ 8 ]これらの噴出物が大気に到達して冷却されると、含まれる鉱物が沈殿する傾向があります。[ 9 ]

火山の噴気孔鉱物（火山昇華物または噴気昇華物）は、噴火時の火山ガスの堆積、または火口や噴気孔からの排出によって形成されます。[ 1 ]石炭の燃焼は、岩石を部分的に溶かし、石炭に含まれる鉱物成分の噴出を引き起こすのに十分な熱を生成します。[ 10 ]炭層火災は、多くの場合、数平方メートルの領域に噴気鉱物を堆積させ、航空機によるハイパースペクトル画像で検出できます。[ 11 ]石炭火災は、有毒な微量元素を移動させる可能性があります。[ 12 ]噴気孔鉱物は、火星のグセフクレーターでも発見されており[ 13 ] 、探査機嫦娥5号が月から持ち帰ったサンプルにも含まれている可能性があります。[ 14 ]

噴気孔堆積物は、熱流異常を特定し、鉱石生成プロセスを再構築するために使用されてきた。[ 6 ]

噴気孔からの噴出物は、しばしば黒色または多色で、典型的な帯状構造を形成する傾向がある。一般的な成分は硫黄化合物と元素硫黄である。[ 9 ]アラスカの「テンサウザンド・スモークの谷」では、噴気孔鉱物は、火口に薄い地殻を形成し、テフラ堆積物と混合して[ 15 ]、かつての噴気孔跡に色のついた露頭やマウンドを形成している。[ 16 ]トルバチク火山の堆積物は、地殻、小板状[ 17 ] 、球状[ 18 ]のような形状をしている。

噴気孔鉱物の代表的な成分はハロゲン化物、酸化物、硫酸塩、硫化物であり[ 19 ]、その正確な組成は火山ごと、火山の個々の火口ごと、同じ火口でも温度によって異なる。[ 20 ] [ 21 ]噴気孔鉱物は不安定であることが多く、侵食されたり分解したりする。 [ 22 ]アラスカの「一万煙の谷」では、1世紀も経たないうちにほぼすべての噴気孔鉱物の堆積物が消失したが[ 23 ]、残ったものもあり、後に以前の噴気孔を特定するために使用された。[ 24 ]そのため、多くの噴気孔鉱物は希少であり、多くの希少鉱物は噴気孔鉱物である。[ 25 ]一部の噴気孔鉱物は死火山から発見されており[ 26 ] 、始生代の岩石にも存在する可能性がある。[ 27 ]泡のような構造などの独特な質感が現れますが、これは鉱物を沈殿させた液体が蒸発したときに形成される可能性があります。[ 4 ]

火山

カムチャッカ半島ムトノフスキー火山の噴気孔鉱物の電子顕微鏡写真

噴気孔鉱物の鉱物学に関する研究は、中央アメリカ、ロシア、ヨーロッパで行われており、[ 19 ]エルサルバドルのイサルコ、[ 28 ]アイスランドのエルドフェル、[ 29 ]ベスビオ[ 20 ] (研究は19世紀初頭にまで遡る) 、 [ 30 ]イタリアのヴルカーノ、日本の有珠山、ロシアのクドリャビとトルバチク、アメリカのキラウエアとセントヘレンズ山に関する詳細な出版物がある。 [ 19 ]噴気孔の脱昇華物を含む硫黄鉱床は、アンデス中央火山帯のグアラティリ火山とラスタリア火山で発見されている。 [ 31 ]千島列島のクドリャヴィ火山は、その噴気孔から産出される数多くの鉱化物[ 32 ]と、レニウムを豊富に含む沈殿物の存在で特に知られています。[ 3 ]発見された元素の中には、銅、金、銀の合金があります。[ 33 ]アヴァチンスキー火山は、1930年代から噴気孔鉱床の研究が行われてきました。[ 34 ]カリフォルニア州のソルトンビュートでは、さまざまな硫酸塩ベースの鉱物が確認されています。[ 35 ]ボリビアの西アンデス山脈からも噴気孔鉱物が報告されています。[ 36 ]

最も多くの噴気鉱物がロシアのカムチャッカ半島にあるトルバチク火山で発見されている。トルバチク火山はまた、世界でも最も多様な鉱物群を有する火山の一つであり[ 26 ]、数多くの「固有」鉱物が存在する。[ 37 ]トルバチク火山で元素を運ぶ高温で酸化しやすい噴出物は、鉱物の堆積を促進する。[ 38 ]ロシアのカムチャッカ半島にあるトルバチク火山では、大規模なケイ酸塩鉱物群[ 39 ]と多数の銅亜鉛亜セレン酸塩塩化物[ 40 ]および銅をベースとした噴気鉱物が発見された。これらの多くにはポリマーCuOが含まれる。4ユニット。[ 2 ]トルバチクでは約240種の鉱物が確認されており、[ 26 ]これは記録にほぼ近いが、[ 41 ]そのうち40種は研究が不完全である。[ 42 ]トルバチクの塩化物に結合した元素金は、塩素を豊富に含む酸化環境によって運ばれた金であると解釈されている。[ 43 ]トルバチクとクドリャヴィの噴気孔鉱物の標本は、モスクワのフェルスマン鉱物博物館に所蔵されている。[ 44 ]

ヴェスヴィオ火山の歴史的な溶岩流には、噴気孔鉱物が含まれています。 [ 45 ]イタリアのヴルカーノ火山では、1987年と1990年以降、噴気孔からの高温の噴出により鉱物組成が変化し、[ 46 ]硫酸塩と硫黄塩の濃度が増加したため、様々な噴気孔鉱物が発見されています。[ 47 ]シベリアの複数の泥火山でも、噴気孔鉱物が発見されています。[ 48 ]

噴気孔地域で発見された鉱物

ミネラル 式 位置 記載日 参照
アブラモビテ鉛2スインビス7クドリャヴィ、ロシア 2008 [ 49 ]
アロカルコセライト 銅+銅2+ 5PbO2（SeO3）2塩素5[ 50 ]
アルミノコキンバイト AlFe(SO4）* 3H2おグロッタ デル アルメ、ヴルカーノ、イタリア 2010 [ 51 ]
アルミノピラクモナイト （NH4）3また4）3ラ・フォッサ、ヴルカーノ島、イタリア 2018 [ 52 ]
アルスミランダイト ナ18銅2+ 12鉄3歳以上お8（AsO4）8塩素5アルセナトナヤ噴気孔、トルバチク、ロシア 2020 [ 2 ]
アクセライト ナ14銅7（AsO4）8F2塩素2アルセナトナヤ噴気孔、トルバチク、ロシア 2022 [ 53 ]
バリクズニサイト バイ2O(SO4）2ラ・フォッサ、ヴルカーノ島、イタリア 2013 [ 47 ]
ベロマリナイト KNaSO4トルツコエ溶岩原、トルバチク、ロシア 2019 [ 54 ]
ベルーソビテ KZn(SO4)Clヤドヴィタヤ噴気孔、第 2 スコリア丘、トルバチク、ロシア 2018 [ 55 ]
ブロサイト α- Cu2+ 2V5+ 2お7イサルコ、エルサルバドル 1987 [ 28 ]
ブブノヴァイテ K2ナ8Ca(SO4）6ナボコ円錐丘、トルバチク、ロシア [ 56 ]
バーンサイト KCdCu7お2（SeO3）2塩素9トルバチク 2002年ですか？ [ 57 ]
カドモインダイトCdIn2S4クドリャヴィ、ロシア 2004 [ 58 ]
カルシオランベイナイト K2カルシウム2（それで4）3アルセナトナヤ噴気孔、トルバチク、ロシア 2022 [ 59 ]
カンポストリニ石 （バイ3歳以上、ナ）3（NH、4K)2ナ2（それで4）· 6H2おラ・フォッサ、ヴルカーノ島、イタリア 2015 [ 60 ]
カニッザライト 鉛46バイ54（S、セ）127ラ・フォッサ、ヴルカーノ島、イタリア [ 61 ]
セシオジマイト セシウムK銅5O(SO4）5ロシア、トルバチクの第二スコリア丘 2018 [ 62 ]
チュバロビテ クワズレン2（BO3)Cl2アルセナトナヤ噴気孔、トルバチク、ロシア 2015 [ 63 ]
クリプトカルサイト K2銅5O(SO4）5ロシア、トルバチクの第二スコリア丘 2018 [ 62 ]
銅ドブロボルスキー石 ナ4Cu(SO4）3トルバチク第二スコリア丘 2023 [ 64 ]
銅モリブデン鉱 銅3O(MoO4）2ロシア、トルバチクの新トルバチクスコリア丘 2012 [ 65 ]
ダンサイト ナ21マン2歳以上（それで4）10塩素イタリアのヴェスヴィオ山とヴルカーノ島 2012 [ 66 ]
デマルティナイト K2SiF6ラ・フォッサ、ヴルカーノ島、イタリア 2007 [ 67 ]
デミケレ石 BiSIおよびBiSBrラ・フォッサ、ヴルカーノ島、イタリア 2010年と2008年 [ 68 ] [ 69 ]
ドブロヴォルスキー石 ナ4Ca(SO4）3ロシア、カムチャッカ半島のトルバチク火山の大規模な噴火 2021 [ 70 ]
エラスモクロイト ナ3銅6バイオ4（それで4）[ 71 ]
エルドフェリテ NaFe(SO4）2[ 72 ]
エルマコビテ （NH4）（として2お3）2Brファン・ヤノブ石炭鉱床、タジキスタン2022 [ 73 ]
グリゴリエヴィテ 銅3鉄3+ 2アル2（音声4）ロシア、トルバチクの第二スコリア丘 2015 [ 74 ]
ヘイマエイト ナ3また4）3エルドフェル、アイスランド 2025 [ 75 ]
ヘルマンヤナイトCuZn(SO4）2ナボコスコリアコーン、トルバチク、ロシア 2018 [ 76 ]
カントライト K2NaMg(SO4）2Fアルセナトナヤ噴気孔、トルバチク、ロシア 2025 [ 77 ]
カルポビテ テル2VO(SO4）2（H2O)ロシア、トルバチクの第一シンダーコーン 2018 [ 78 ]
クナシブファイト K3ナ4[SiF6]3[BF4]ラ・フォッサ、ヴルカーノ島、イタリア 2008 [ 79 ]
コクシャロビテ カルシウムマグネシウム2鉄3+ 4（音声4）6ベジミャンニー、ロシア 2015 [ 74 ]
クリスチャン KNa2H(SO4）2フィムヴォルドゥハルス、アイスランド2010 [ 80 ]
クドリャヴィテ （CD、鉛ビスマス2S4クドリャヴィ、ロシア 2004 [ 58 ]
レーマンナイト ナ18銅2+ 12二酸化チタン8（AsO4）8FCl5アルセナトナヤ噴気孔、トルバチク 2020 [ 2 ]
レオナルドセナイト マグネシウムアルミニウムフッ化物5（H2O)2エルドフェル、ヘイマエイ、アイスランド 2015 [ 74 ]
レズキテ アル2（おお）5塩素20− *H2おロシア、トルバチクのファーストコーン 2007年以前 [ 81 ]
ルカビディイト（K、NH4）として4お6（Cl、Br)ラ・フォッサ、ヴルカーノ島、イタリア 2010～2011年 [ 82 ]
マジラナイト K2Na(ZnNa)Ca(SO4）4ヤドヴィタヤ噴気孔、トルバチク、ロシア 2019 [ 83 ]
マヌエラロッシイテ CaPbAlF7ヴェスヴィオ火山、イタリア 2024年? [ 84 ]
メドヴェージェヴィテ KMnV2お6塩素*（H2O)2トルツコエ溶岩原、トルバチク、ロシア 2020 [ 85 ]
ナポリ人 鉛2OFClベスビオ火山、1994年の岩石 2010-2020 [ 86 ]
ナトロモリブデン酸塩 ナ2MoO· 4H2おアルセナトナヤ噴気孔、トルバチク、ロシア 2025 [ 77 ]
ニシャンバエビテ KAl2O(AsO4）（それで4）アルセナトナヤ噴気孔、トルバチク、ロシア 2022 [ 87 ]
オスカルソナイト アルフ3エルドフェル、アイスランド 2018 [ 29 ]
オゼロヴァイト ナ2KAl3（AsO4）4ロシア、トルバチクの第二シンダーコーン 2019 [ 88 ]
パラディモルファイト として4S3ソルファターラ、カンピ・フレグレイ、イタリア 2022 [ 89 ]
パラーゲオルボキイト b-銅5お2（SeO3）2塩素2ヤドヴィタヤ噴気孔、トルバチク、ロシア 2007 [ 90 ]
パラスキャンドライト KMgF3ヴェスヴィオ山、イタリア 2014 [ 91 ]
パラ亜硫酸塩 K5ナ3銅8お4（それで4）8アルセナトナヤ噴気孔、トルバチク、ロシア 2014 [ 92 ]
ペトロバイトナ10カルシウム銅2（それで4）8ロシア、トルバチクの第二スコリア丘 2020 [ 18 ]
プリニウス石 カルシウム5（音声4）3Fトルバチク、ロシア 2022 [ 93 ]
プリウィット派 KPb1.5銅6亜鉛(SeO3）2お2塩素10ロシア、トルバチクの第二スコリア丘 2013 [ 40 ]
擬似リオンサイト 銅3（音声4）2ロシア、トルバチクの新トルバチクスコリア丘 2011 [ 94 ]
プニニット ナ2銅3O(SO4）3ロシア、トルバチクの第2スコリア丘 2017 [ 95 ]
ラブドボライト マグネシウム12（V、モ、W)4/3お6[(BO3）6–x（PO4）×F2–x]アルセナトナヤ噴気孔、トルバチク、ロシア 2020 [ 96 ]
ルッソイト NH4ClAs3+ 2お3（H2O)0.5ソルファタラ、フレグレイ平野、イタリア 2018 [ 97 ]
リャブチコヴィテ CuMg(Si2お6）アルセナトナヤ、トルバチク 2023 [ 98 ]
スバッキアイト カルシウム2アルフ7ヴェスヴィオ山、イタリア 2019 [ 99 ]
シュチェルビナイト V2お5イサルコ、エルサルバドル1983 [ 100 ]
ストイベライト 銅5V2お10「Y 噴気孔」、イザルコ、エルサルバドル 1979 [ 101 ]
テラシア石 （NH4）3KNa2鉄2歳以上鉄3歳以上（それで4）3塩素5ラ・フォッサ、ヴルカーノ島、イタリア 2014 [ 102 ]
テルメサイト （NH4）2アルフ3（それで4）ラ・フォッサ、ヴルカーノ島、イタリア 2021 [ 103 ]
トプスエイテ 鉄フッ化物3（H2O)3ヘクラ、アイスランド 2018 [ 104 ]
ウルフファイトK3銅ナトリウム4お2（それで4）4アルセナトナヤ噴気孔、トルバチク、ロシア 2014 [ 92 ]
ヴァシルセベルギナイト 銅9お4（AsO4）2（それで4）2アルセナトナヤ噴気孔、トルバチク、ロシア 2021 [ 105 ]
ライト派 K2アル2O(AsO4）2ロシア、トルバチクの第二スコリア丘 1983 [ 106 ]
ヤバパイ人 KFe(SO4）2[ 72 ]
ジミナイテ 鉄3歳以上音声4ベジミャンニ、ロシア 2018 [ 107 ]
ジンコブラダチェキ石 NaCuCuZn2（AsO4）3ヤドヴィタヤ噴気孔、トルバチク、ロシア 2020 [ 108 ]
  • 噴気孔鉱物の走査型電子顕微鏡画像
  • 天然色の噴気孔鉱物
    天然色の噴気孔鉱物
  • 天然色の噴気孔鉱物、ムトノフスキー、カムチャッカ
    天然色の噴気孔鉱物、ムトノフスキー、カムチャッカ
  • トルバチク、カムチャッカ半島の天然色の噴気孔鉱物
    トルバチク、カムチャッカ半島の天然色の噴気孔鉱物
  • 噴気孔鉱物の写真
  • カムチャツカ州トルバチク産のベロマリン石の非SEM写真
    カムチャツカ州トルバチク産のベロマリン石の非SEM写真

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