| チェルマカイト | |
|---|---|
 | |
| 一般的な | |
| カテゴリ | ケイ酸塩鉱物（角閃石） |
| 式 | Ca 2 (Mg 3 Al 2 )(Si 6 Al 2 )O 22 (OH) 2 |
| IMAシンボル | Tsr [1] |
| ストランツ分類 | 9.DE.10 |
| 結晶系 | 単斜晶系 |
| クリスタルクラス | プリズマティック（2/m） （同じHM記号） |
| 空間群 | C2/m |
| 単位セル | a = 9.762(6) Å b = 17.994(12) Å c = 5.325(6) Å; β = 105.10(8)°; Z = 2 |
| 識別 | |
| 色 | 中緑から濃い緑、緑がかった黒から黒、茶色（まれ） |
| クリスタル習慣 | 柱状結晶として、または他の鉱物の反応縁として |
| 姉妹都市 | {100}に平行な単純または多重双晶 |
| 胸の谷間 | 完璧{110}別れ{100}{001} |
| 骨折 | 貝殻状 |
| 粘り強さ | 脆い |
| モース硬度 | 5～6 |
| 光沢 | 硝子体 |
| 連勝 | 淡い灰緑色 |
| 透けて見える | 透明 |
| 比重 | 3.15 |
| 光学特性 | 二軸（−） |
| 屈折率 | n α = 1.623 ～ 1.660 n β = 1.630 ～ 1.680 n γ = 1.638 ～ 1.688 |
| 複屈折 | δ = 0.015～0.028 |
| 多色性 | 茶色と緑色に見える |
| 2V角度 | 測定値: 60°～90° |
| 参考文献 | [2] [3] [4] [5] |
エンドメンバーの角閃石 チェルマキイト( Ca
2（マグネシウム
3アル
2)(Si
6アル
2)O
22（おお）
2）は、カルシウムを豊富に含む単斜晶系の角 閃石鉱物です。トレモライトやカミングトン石といった三元固溶体系列の鉱物と共に合成されることが多く、その熱力学的特性は、様々な角閃石鉱物の他の固溶体系列の解析に応用することができます。
鉱物組成
チェルマカイトは、カルシウム角閃石群の角閃石亜群の端成分である。カルシウムを多く含む角閃石は、一般式Xで表される。
2～3はい
5Z
8お
22（おお）
2ここで、X=Ca、Na、K、Mn、Y=Mg、Fe +2、Fe +3、Al、Ti、Mn、Cr、Li、Zn、Z=Si、Al（Deer et al., 1963）。トレモライト（Ca
2マグネシウム
5（シ
8お
22)(OH,F)
2（カルシウム角閃石の一種）は、カルシウム角閃石の標準として広く用いられており、置換化学式の導出に用いられています。角閃石グループに分類される鉱物の種類が幅広いのは、イオン置換能が高いため、化学組成が大きく変化するためです。角閃石は、Xサイトへのイオン置換と、AlAlによるSi(Mg,Fe)の置換に基づいて分類できます。2歳以上
チェルマカイトCa 2 ( Mg , Fe 2+ ) 3 Al 2 (Si 6 Al 2 ) O 22 (OH) 2のようなカルシウム角閃石では、トレモライトと同様にX位置の主なイオンはCaで占められており、Yおよび四面体ZサイトではMgSi↔AlAlの置換が起こります。
地質学的発生
角閃石は最も一般的な角閃石であり、幅広い圧力-温度環境で形成されます。チェルマカイトは、エクロジャイトや超塩基性 火成岩、および中～高度変成岩に見られます。この鉱物は世界中に広く分布していますが、最も顕著な研究はグリーンランド、スコットランド、フィンランド、フランス、ウクライナで行われています（Anthony、1995）。チェルマカイトのような角閃石鉱物は含水（OH基を含む）であるため、高温で輝石やガーネットなどの密度の高い無水鉱物に分解することがあります。逆に、火成岩の結晶化や変成作用によって、輝石から角閃石が再構成されることもあります（Léger and Ferry、1991）。この重要な性質のため、カルクアルカリマグマ中の角閃石の結晶化における圧力条件は繰り返し計算されてきました（Féménias et al., 2006）。地質学者は、天然産出中のチェルマカイト含有量を研究するだけでなく、この鉱物を合成することで、角閃石の端成分としての位置づけをさらに推し進めてきました。
同名の人物の伝記
チェルマカイトは、オーストリアの鉱物学者グスタフ・チェルマック・フォン・ザイゼネッグ教授(1836-1927) にちなんで名付けられました。教授の鉱物の教科書「Lehrbuch der Mineralogie」 (初版 1883 年) は、エドワード・ソールズベリー・ダナの著作( 「Mineralogy」 (1885 年))のドイツ語版と評されました。
1872年、Tschermak教授はヨーロッパ最古の地質科学雑誌の一つであるMineralogische Mitteilungen（英語：Mineralogical Disclosures、現在のMineralogy and Petrologyというタイトル）を創刊した。[6] Min. Mitt.の第1巻で、Tschermakは輝石鉱物グループに関連して角閃石グループの初期の分類を確立した（Tschermak 1871）。これは間違いなく、Ca 2 Mg 3 Al 4 Si 6 O 22 (OH) 2という化学式がTschermak分子として知られるようになったことにつながった。この鉱物式は後に、Winchell（1945）によって初めて提案されたtschermakiteという名前が付けられた。Tschermak教授は長年、帝国鉱物学研究所の学芸員として働いた。ウィーン帝国自然史博物館の鉱物学部門には、鉱物、隕石、化石の素晴らしいコレクションが収蔵されていますが、そのコレクションを今日まで保存し、隕石コレクションを拡大してきたチェルマク教授の詳細な目録作成システムに感謝すべきです。教授はウィーン大学の鉱物学および岩石学の正教授であり、ウィーン帝国科学アカデミーの正会員でもありました。また、1901年に設立されたウィーン（現オーストリア）鉱物学協会の初代会長でもありました。エドワード・S・ダナ（1927年）による「Hofrat Professor Dr. Gustav Tschermak」の死亡記事は、American Mineralogist誌第12巻に掲載されています。ダナは、ウィーン鉱物コレクションで共に研究していた2人の若い科学者の回想や、最期の日まで持ちこたえたチェルマク教授の活力と明晰な精神について述べています。グスタフ・チェルマクの3番目の子、エーリッヒ・フォン・チェルマク＝ザイゼネッグ（1871年 - 1962年）は、植物育種実験に取り組み、グレゴール・メンデルの遺伝の法則を独自に再発見した功績で知られる著名な植物学者でした。
鉱物構造
角閃石グループは斜方晶系と単斜晶系から構成され、角閃石とチェルマカイトはどちらも後者の結晶構造に属します。チェルマカイトの結晶グループは2/mです。
チェルマカイトと全てのホルンブレンド変種はイノケイ酸塩鉱物であり、他の岩石形成性角閃石と同様に二重鎖ケイ酸塩である（Klein and Hurlbut, 1985）。角閃石の構造は、SiO 4四面体（T1およびT2）の二重鎖が2つ、陽イオンの帯（M1、M2、およびM3八面体）に挟まれているのが特徴である。チェルマカイトとトレモライトに関する議論と研究の多くは、TサイトとMサイトで見られる様々な陽イオンの配置とAl置換を解明することを目的としている（Najorka and Gottschalk, 2003）。
物理的特性
チェルマカイトの手摘み標本は緑から黒色で、条線は緑がかった白色です。透明から半透明で、ガラス光沢があります。チェルマカイトは[110]に特徴的な角閃石の完全劈開を示します。平均密度は3.24、硬度は5～6です。割れ目は脆く、貝殻状になります。薄片では光学符号と2V角が広い範囲に及ぶため、識別にはあまり役立ちません。褐色と緑色の明瞭な多色性を示します。
特別な特徴
チェルマカイトに関する多くの議論と実験は、他の石灰質角閃石と共に合成され、様々な角閃石固溶体系列の化学量論的および気圧的制約を決定することに関連して行われてきました。(Mg, Fe, Ca)、Si↔Al、Alチェルマカイト陽イオン交換は、角閃石群だけでなく、輝石、雲母、緑泥石にも基本的なものです（Najorka and Gottschalk, 2003; Ishida and Hawthorne, 2006）。チェルマカイトは、その三元固溶体端成分であるトレモライトとカミングトン石と共に、数多くの実験で合成され、その様々な組成を特定のPおよびTに関連付けています。これらの試験から得られる熱力学データは、様々な鉱物の合成形態と天然形態の両方において、 さらなる地質熱気圧方程式を計算するのに役立ちます。
参考文献
- Anthony, JW, Bideaux, RA, Bladh, KW, Nichols, MC (1995)『鉱物学ハンドブック 第2巻 シリカ、ケイ酸塩』Mineral Data Publishing, アリゾナ州ツーソン
- Bhadra, S. および Bhattacharya, A. (2007) バロメータートレモライト + チェルマカイト + 2 アルバイト = 2 パーガサイト + 8 クォーツ：単位シリカ活性における実験データからの制約とガーネットを含まない天然集合体への適用．American Mineralogist 92, 491–502.
- ダナ、ES（1927）「ノートとニュース」アメリカ鉱物学者12;7、293。
- Deer, WA, Howie RA、および Zussman J. (1963) Rock-forming minerals, v.2、John Wiley and Sons, Inc. ニューヨーク。
- Féménias, O., Mercier, JC, Nkono, C., Diot, H., Berza, T., Tatu, M., Demaiffe, D. (2006) 石灰アルカリ質マグマにおける石灰質角閃石の成長と組成：モトル岩脈群（ルーマニア、南カルパチア山脈）の証拠. American Mineralogist 91: 73–81
- 石田 憲治、ホーソーン FC (2006)「重水素化および熱処理による石灰質角閃石の赤外線OH伸縮振動バンドの帰属」アメリカ鉱物学者91、871-879。
- Klein, C.およびHurlbut, CS (1985)『鉱物学マニュアル』John Wiley & Sons, Inc. ニューヨーク、474–496。
- Léger, A.およびFerry, JM.（1991）「低圧メタ炭酸塩岩中の高アルミニウム角閃石およびカルシウム角閃石のAl含有量に関する予備的な熱力学モデル」アメリカ鉱物学者76, 1002–1017.
- 鉱物学と岩石学。(1885) アメリカ自然主義者19;4, 392。
- Najorka, J. および Gottshalk, M. (2003) トレモライト-チェルマカイト固溶体の結晶化学. Phys Chem Minerals 30, 108–24.
- Poli, S. (1993)「両輝石-エクロジャイトの変化-玄武岩の実験的研究」アメリカ科学誌293:10, 1061–1107.
- Powell, R. および Holland, T. (1999) 鉱物固溶体の熱力学の関連定式化：輝石、角閃石、雲母の活性モデル化．American Mineralogist 84, 1–14．
- Tschermak、G.、1871年。鉱物学ミッテルンゲン。 (Bil. Jahrb. Der kk geol. Reichansalt)、1、p. 38.
- Tschermak、G. 1871. Lehrbuch der Mineralogie。 Holder-Pichler-Tempsky AG、ニューヨーク。
- ウィンチェル、AN（1945）「石灰質角閃石の組成と特性の多様性」アメリカ鉱物学者30、27。
