アノーサイト

3.5.3 酸化物および水酸化物

酸化鉱物とは、鉄などの他の元素と同様に少なくとも一つの酸素原子を含む化学化合物のことで、この酸化物鉱物は、鉄のように少なくとも一つの原子を含む。 酸化物は、元素が空気中の酸素によって酸化されたときに生じます。 水酸化物は陰イオンであるOH基の中にOH-イオンがOOH-基として含まれている化合物である。 酸化物鉱物、水酸化物鉱物のうち、特にシリカ、鉄、アルミニウムは、岩石中の鉱物成分として非常に重要であり、広く分布している。 表3.6にその代表的な鉱物を示す(7620)

表3.6. 酸化物および水酸化物のグループの主な造岩鉱物の概要。

酸化物 水酸化物
シリコン

水晶 (SiO2)

カルセドニー=繊維状石英

アルミニウム コランダム(Al2O3)

ギブサイト

ベーマイト(γ-)

ダイアスポア(α-AlOOH)

ヘマタイト(Fe2O3)

マグネタイト(FeO-Fe2O3)

Goesite (α-)FeOOH)

リモナイト

鉄とクロム クロム鉄(FeO-Cr2O3)
鉄と チタン リモナイト(FeO-TiO2)
チタン ルチル(TiO2)
マンガネートパイロルサイト(MnO2) シロメラン(MnO-MnO2-nH2O)
マグネシウム・アルミニウム スピネル(MgO-Al2O3)

氷(H2O)は、温度0℃の水の固相で、六角形の鉱物として結晶し、密度は0.9175g/cm3で、水に浮く。 雪片は昇華(水からではなく水蒸気から)によって形成され、六角形の結晶の中で六角の星の形に結晶する。 惑星系外縁部の4つのガス惑星は主に水氷とガスで構成されている。

水晶(SiO2)は岩石中の二酸化ケイ素の最も一般的な多形変化体である。 二酸化ケイ素の結晶は、岩石中のいくつかの多形α変態:トリディマイトとクリストバライトで発生し、それぞれ別の不安定なβ変態を持つ。 結晶化した二酸化珪素は、温度によって12種類もの多形態で発生する。 ある修飾が別の修飾に変化する過程は非常に遅い。 ある時間内は、高温多形と低温多形の両方が安定に存在することもある。 石英(Fig. 3.5)は六方晶系で結晶化し、自然界では図1.23に示すような結晶形態で多く見受けられます。 石英は珪岩の堆積物、酸性貫入岩や鉱脈岩、またほとんどの変成岩(マイロナイト、珪岩、フィライト、雲母、緑泥石、片麻岩、グラニュライト)に最も多く、豊富に含まれている。

Opal (SiO2-nH2O) は形が不規則なミネラルロイド(非晶質鉱物)で、色は白色をしている。 不純物があると黄色、灰色、茶色、赤色に変化する。 特殊なオパールは貴重になり、つまり、青みがかった灰色や白色のすごい流れが特徴になります。 オパールは、温泉や間欠泉から排泄されます。 堆積岩、特に石灰岩では、炭酸塩とケイ素を含む溶液から排泄されることによってオパールが形成されます。 オパールは、一次珪酸塩鉱物、塩基性火成岩、超塩基性火成岩の風化過程で二次鉱物として生成されることがある。 藻類、珪藻類、珪素海綿動物、放散虫の骨格はオパールで構成され、その堆積と変成によって珪質堆積岩を形成する。

カルセドニーは、非常に密な腎臓形のクラスターを形成する隠微結晶石英の繊維状タイプである。 繊維状の結晶が薄く平行かつ直線的に配列した集合体であり、通常、β-石英のX線構造的特徴を示す。 外観はワックス状で光沢があり、色は白、灰色、ピンク、黄色、暗褐色から黒まであります。 黄色や赤色のカルセドニーは半貴石として扱われる。 カルセドニーは珪質堆積物、すなわちチャート(表6.7)やラジオラライトによく含まれる成分である。 カルセドニーは通常、珪酸を含む水溶液からの抽出によって生じる。 オパールは二酸化ケイ素と水の水溶液から生成される。 水は地中を浸透し、砂岩からシリカを拾い上げる。 シリカを多く含む溶液は、亀裂や空隙に沈殿し、再結晶化し、固体の不規則な塊、コンクリーション、レンズ、ノジュールとして現れる。 石灰岩では空隙を埋めるように、岩石基礎の火山岩や噴出物中に形成されることがある。

瑪瑙はカルセドニーの変種で、薄い薄板や色の異なる層が修正されている(図3.1)。 黒と白のラミナを持つ瑪瑙はオニキスと呼ばれる。 7620>

コランダム(Al2O3)は酸化アルミニウムの結晶体で、鉄、チタン、クロムが微量に含まれている。 岩石を形成する鉱物で、透明な天然物質です。 不純物の混入により、さまざまな色に変化します。 透明な赤色の品種はルビーと呼ばれ、高価な宝石として使用されます。 それ以外の色を持つコランダムはサファイアと呼ばれる。 非常に硬いため、他のほとんどの鉱物に傷をつけることができる。 純粋なコランダムは、モース硬度スケールで9の硬度を持っています。 一般に研磨剤として使用され、サンドペーパーから大型機械まで、金属、プラスチック、木材の加工に使用される。 コランダムは、変成テレーンの雲母片岩、片麻岩、および一部の大理石の中に鉱物として存在する。 また、低シリカの火成岩シエナイトやネフェラインシエナイトの貫入物にも含まれる。

ギブサイトは「ハイドラルギライト」または「ハイドラルギライト」として知られる水酸化アルミニウムで、単斜晶系で晶出する。 純粋な状態ではほとんど見られず、ボーキサイトやラテライト中のベーマイト、カオリナイト、ヘマタイト、リモナイトなどとブレンドされることが多く、つまりアルミニウム源として考えられる。

ベーマイト γ-AlO(OH)またはベーマイトは酸化水酸化アルミニウム鉱物で、アルモゲルは非晶質ゲルのAl(OH)3である。 ボーキサイトやラテライトの主成分としてギブサイトとともに産出する。

ヘマタイト(Fe2O3)(図1・40)とマグネタイト(FeO-Fe2O3)は非常にありふれた鉱物だが、通常は多くの岩石のマイナーな構成要素である。

ゲータイトは水酸化鉄が非晶質でクラスター状になったもので、リモナイトとして知られている。 リモナイトは鉄鉱石が摩耗してできた褐色の鉄鉱石である。

リモナイトは、褐色、黄色、または褐色の色を与える多くの岩石で発見されました。 それは典型的には、Fe2+または鉄を含む多くの鉱物の化学的風化の産物として発達する。 酸化の過程で3価の鉄Fe3+に酸化され、リモナイト化の過程として知られている。 リモナイト化は、緑灰色をした岩石を割ったときに、割れ目に沿って黄褐色に変化しているのがよくわかる。 粘土や多くの岩石の褐色、黄色、赤褐色はリモナイトに由来するものである。 ヘマタイトとシデライトの堆積物の上にあるリモナイトは、しばしば風化の地殻を形成し、”鉄帽 “として知られています。 リモナイトとゲータイトは、低品位の鉄鉱石やニッケル鉱石の重要な供給源です。 黄土または黄土は、酸化第二鉄と様々な量の粘土と砂の混合物である天然の粘土土顔料である。 色は黄色から濃いオレンジや茶色まである。

クロマイト(FeO-Cr2O4)は鉄クロム酸化物(図1.37)、イルメナイト(FeO-TiO2)はチタン鉄酸化物鉱物である。 これらの鉱物はクロムやチタンの重要な鉱石であり、微量ながら岩石を構成する成分であることが多い。 クロマイトとイルメナイトは高温の貫入マグマで結晶化し、結晶化の初期段階で苦鉄質岩や超苦鉄質岩の常成分として存在します。

ルチル (TiO2) は正方晶系の結晶で、棒状または針状結晶の形でよく見出されます。 色は暗赤色から黒色まで様々です。 通常、地域変成作用で発生し、結晶片岩(片麻岩、雲母片岩、フィライト、アンフィボライト)に伴います。 ルチルは砕屑性堆積物や堆積岩(砂/砂岩)によく含まれる鉱物で、風化に対する抵抗力が強い。 ルチルは、河川や沖合の鉱床で金精鉱とともに相当量産出される。 ルチルは二次鉱物として酸性火成岩に多い。

パイロルサイトはマンガン酸化物鉱物(MnO2)で、正方晶系で結晶化する。 通常、帯状や針状の集合体として存在し、色は暗灰色から黒色です。 熱水系と堆積系で形成される。

パイロメラン(MnO-MnO2-nH2O)は、酸化マンガンが水でコロイド状に変化したもので、マンガンの広域かつ主要な鉱石である。 腎臓のようなクラスターとして発生する。 石灰岩を中心とした様々な岩石の層表面や隙間に、薄い痂皮や被膜、樹枝状結晶の形で見られることが多い。 鉱物の色は鉄黒または青黒く、シロメランを含む母岩は濃い灰色または黒色である。

スピネル(MgO-Al2O3)は、異なるAl3+、Fe3+、Cr3+スピネルの等形混合物のメンバーである。 この鉱物は接触変成作用の典型的な産物である。 スピネルはマグマ性貫入に接する粘土堆積物に由来し、SkarnsとHornfels地域に存在する