
角閃石(/ ˈæmfəboʊl / AM - fə -bohl )は、二重鎖SiO₂から構成される、柱状または針状の結晶を形成するイノケイ酸塩鉱物のグループである[ 1 ] 。4つの四面体が頂点で連結しており、一般的に構造内に鉄イオンおよび/またはマグネシウムイオン記号はAmpである。 [ 2 ]角閃石は、緑、黒、無色、白、黄、青、または茶色である。学協会は現在、角閃石を鉱物スーパーグループとして分類しており、その中に2つのグループといくつかのサブグループがある。 [ 3 ]

角閃石は単斜晶系と斜方晶系の2つの結晶系に結晶化する。[ 4 ]化学組成と一般的な特性は輝石に似ている。輝石との主な違いは、(i) 角閃石には必須の水酸基 (OH) またはハロゲン (F、Cl) が含まれていること、(ii) 基本構造が四面体の二重鎖であること (輝石の単一鎖構造とは対照的) である。手標本で最も顕著なのは、角閃石は斜めの劈開面 (約 120 度) を形成するのに対し、輝石の劈開角は約 90 度であることである。また、角閃石は対応する輝石よりも特に密度が低い。[ 5 ]角閃石は角閃岩の主要構成元素である。[ 6 ]
輝石と同様に、角閃石もイノケイ酸塩(鎖状ケイ酸塩)鉱物に分類されます。ただし、輝石の構造はシリカ四面体の単一鎖を中心に構築されているのに対し、角閃石はシリカ四面体の二重鎖を中心に構築されています。言い換えれば、ほとんどすべてのケイ酸塩鉱物と同様に、各ケイ素イオンは4つの酸素イオンに囲まれています。角閃石では、酸素イオンの一部がケイ素イオン間で共有され、下図に示すような二重鎖構造を形成します。これらの鎖は結晶の[001]軸に沿って伸びています。各鎖の一方の側には、1つのケイ素イオンのみで共有される頂点酸素イオンがあり、頂点酸素イオンを連結する金属イオンによって二重鎖のペアが互いに結合しています。二重鎖のペアはI形鋼に例えられています。各I形鋼は、追加の金属イオンによって隣接するI形鋼と結合し、完全な結晶構造を形成します。構造内の大きな隙間は、空洞であったり、ナトリウムなどの大きな金属イオンによって部分的に埋められていたりするが、結晶の劈開面を定義するのに役立つ弱点として残る。[ 7 ]



角閃石は、火成岩起源または変成岩起源の鉱物です。角閃石は、苦鉄質火成岩よりも中性から珪長質の火成岩に多く見られます。 [ 8 ]これは、より進化したマグマのシリカと溶解水の含有量が高いため、輝石よりも角閃石の形成が促進されるためです。[ 9 ]角 閃石の含有量が最も高いのは、約20%で、安山岩に見られます。[ 10 ]角閃石は火成岩と変成岩に広く分布しており、閃長岩と閃緑岩に特に多く見られます。カルシウムは、天然の角閃石の構成要素となることがあります。変成岩起源の角閃石には、接触変成作用によって石灰岩中に生成されたもの(トレモライト)と、他の鉄マグネシウム鉱物の変質によって形成されたもの(輝石の変質生成物としての角閃石など)があります。[ 11 ]輝石の仮像である角閃石はウラライトとして知られている。[ 12 ]
角閃石という名前は、ギリシャ語のamphíbolos ( ἀμφίβολος、文字通り「二重の意味」 )に由来し、曖昧さを意味します。この名前は、ルネ・ジュスト・アユイによってトレモライト、アクチノライト、角閃石を含むために使用されました。このグループは、アユイによって、その鉱物が組成と外観において変幻自在な多様性を示すことにちなんで名付けられました。この用語はその後、グループ全体に適用されました。多数の亜種と変種が区別され、その中でも重要なものは、以下に 2 つのシリーズで表されています。それぞれの式は、一般的な二重鎖ケイ酸塩式 RSi 4 O 11に基づいて構築されていることがわかります。[ 13 ]
角閃石鉱物のうち4つは一般的にアスベストと呼ばれています。これらは、アンソフィライト、リーベック石、カミングトナイト/グルネル石系列、およびアクチノライト/トレモライト系列です。カミングトナイト/グルネル石系列はしばしばアモサイトまたは「茶色のアスベスト」と呼ばれ、リーベック石はクロシドライトまたは「青色のアスベスト」として知られています。これらは一般的に角閃石アスベストと呼ばれています。[ 14 ] これらの鉱物の採掘、製造、および長期使用は深刻な病気を引き起こす可能性があります。[ 15 ] [ 16 ]
より一般的な角閃石は、次の表に示すように分類されます。[ 17 ]
斜方晶系
単斜晶系
特定の角閃石鉱物は、少なくとも高温では固溶体系列を形成する。通常、二価鉄は角閃石中のマグネシウムを自由に置換し、マグネシウムに富む端成分と鉄に富む端成分の間で連続的な固溶体系列を形成する。これには、マグネシウム含有量が30%の地点で境界となるカミングトン(マグネシウム)からグルネライト(鉄)までの端成分が含まれる。[ 18 ]
さらに、アルミニウム含有量が異なるオルト角閃石であるアンソフィライトとゲドライトは、高温で連続固溶体を形成する。角閃石が冷却されるにつれて、両端成分が分離して非常に薄い層(薄層)を形成する。[ 18 ]
角閃石は組成が非常に多様で、少なくとも 5 つの固溶体系列が含まれます。マグネシオ角閃石-フェロ角閃石 ( Ca 2 [ (Mg,Fe) 4 Al]Si 7 AlO 22 (OH) 2 )、チェルマカイト-フェロチェルマカイト ( Ca 2 [ (Mg,Fe) 3 Al 2 ]Si 6 Al 2 O 22 (OH) 2 )、エデナイト-フェロエデナイト ( NaCa 2 (Mg,Fe) 5 Si 7 AlO 22 (OH) 2 )、パルガサイト-フェロパルガサイト ( NaCa 2 [ (Mg,Fe) 4 Al]Si 6 Al 2 O 22 (OH) 2 )、マグネシオハスティングスタイト-ハスティングスタイト ( NaCa 2 [ (Mg,Fe) 4 Fe 3+ ]Si 6 Al 2 O 22 (OH) 2 )。さらに、チタン、マンガン、またはクロムが一部の陽イオンを置換し、酸素、フッ素、または塩素が一部の水酸化物を置換する可能性がある。異なる化学タイプは、光学法やX線法でも区別することはほとんど不可能であり、電子マイクロプローブを用いた詳細な化学分析が必要である。[ 12 ]
グロコファンからリーベック石は、角閃石やアルフベドソン石にも及ぶ別の固溶体系列を形成する。[ 19 ]
角閃石などのカルシウム含有斜方角閃石と、斜方角閃石やカミングトナイト-グルネル石系列などの低カルシウム角閃石の間には連続的な系列は存在しない。カルシウム含有量が中間的な組成は自然界にはほとんど存在しない。 [ 20 ]しかし、高温では角閃石とトレモライト-アクチノライトの間に固溶体系列が存在する。低温では混和性ギャップが存在するため、結果として角閃石にはグルネル石の離溶ラメラが含まれることが多い。[ 21 ]
化学組成に大きなばらつきがあるため、異なるメンバーは性質や外観において著しく異なる。
アンソフィライトは、ノルウェーのコングスベルグやその他の地域で、雲母片岩中に角閃石とともに褐色で繊維状または層状の塊として産出する。アルミニウムを含む関連種はゲドライトとして知られ、鉄をほとんど含まない濃い緑色のロシア産変種はクプフェライトとして知られている。[ 13 ]
角閃石は多くの火成岩の重要な構成要素である。また、玄武岩の変成作用によって形成された角閃岩の重要な構成要素でもある。[ 22 ]
アクチノライトは単斜晶系の重要かつ一般的な鉱物で、明るい緑色または灰緑色の針状結晶が放射状に集まって形成されます。緑色片岩の構成鉱物として頻繁に産出します。その名前(ギリシャ語のἀκτίς、ἀκτῖνος/aktís、aktînos、「光線」とλίθος/líthos 、「石」に由来)は、古いドイツ語のStrahlstein (放射状の石)の翻訳です。[ 13 ] [ 23 ]
グロコファン、クロシドライト、リーベック石、アルフベドソナイトは、アルカリ角閃石の中でもやや特殊なグループを形成します。最初の2つは青色の繊維状鉱物で、グロコファンはブルースキストに、クロシドライト(青石綿)は鉄鉱石層に産出し、どちらもダイナモ変成作用によって生成されます。後の2つは暗緑色の鉱物で、ネフェリン閃長岩やフォノライトなど、ナトリウムを豊富に含む火成岩の元の構成要素として産出します。[ 13 ] [ 24 ]
パルガサイトは、マグネシウムに富む希少な角閃石の一種で、ナトリウムを必須に含み、通常は超苦鉄質岩中に見られます。例えば、キンバーライトによって運ばれてきた珍しいマントル捕獲岩中に見られます。硬く、密度が高く、黒色で、通常は自生鉱物であり、岩石薄片では赤褐色の多色性を示します。[ 25 ]