ベリル(/ ˈbɛrəl / BERR -əl )は、化学式 Be3Al2(SiO3)6 で表されるケイ酸アルミニウムベリリウムからなる鉱物です。 [ 6 ]ベリルのよく知られた変種には、エメラルドやアクアマリンがあります。天然のベリルの 六角形の結晶は数メートルにも達することがありますが、結晶面が平坦なものは比較的まれです。純粋なベリルは無色ですが、不純物によって着色されることが多く、緑、青、黄、ピンク、赤(最もまれ)などの色があります。ベリルはベリリウムの鉱石源です。[ 7 ]

ベリルという単語(中英語: beril)は、古フランス語: beryl、ラテン語: beryllusを経て、古代ギリシャ語のβήρυλλος bḗryllosから借用されたもので、これはさまざまな青緑色の石を指していました。[ 2 ]プラークリット語 のveruḷiya、veḷuriya「ベリル」[ 8 ] [ a ]に 由来し、最終的にはドラヴィダ語起源で、おそらく南インドのカルナータカ州にある町、BelurまたはVelurの名前から来ていると考えられます。[ 9 ]この用語は後に、鉱物ベリルに特化して採用されました。
13世紀のイタリアで最初の眼鏡が作られたとき、ガラスでは十分に透明にすることができなかったため、レンズはベリル(または水晶)で作られました。そのため、眼鏡はドイツ語でBrille [ 10 ](オランダ語ではbril 、デンマーク語ではbriller )と呼ばれました。
ベリルは一般的な鉱物で、自然界に広く分布しています。花崗岩質ペグマタイトに最も多く見られますが、ウラル山脈の雲母片岩やコロンビアの石灰岩にも見られます。[ 11 ]通常の花崗岩にはあまり見られず、ネフェリン閃長岩にはまれにしか見られません。ベリルは、高温の熱水脈として形成された錫やタングステンの鉱床と関連していることが多いです。花崗岩質ペグマタイトでは、ベリルは石英、カリ長石、アルバイト、白雲母、黒雲母、トルマリンと共生しています。ベリルは、火成岩貫入岩と片麻岩、片岩、炭酸塩岩との交代接触部で見られることもあります。[ 12 ]ベリリウム鉱石として採掘される一般的なベリルは、多くの国で小規模な鉱床として発見されているが、主な生産国はロシア、ブラジル、米国である。[ 11 ]
ニューイングランドのペグマタイトからは、これまでに発見された中で最大級のベリルがいくつか産出されており、その中にはメイン州オールバニーのバンプス採石場から産出された、大きさ5.5m×1.2m (18.0フィート×3.9フィート) 、重さ約18トン(20ショートトン)の巨大な結晶も含まれる。これはニューハンプシャー州の州鉱物である。1999年現在 世界で知られている最大の天然鉱物結晶は、マダガスカルのマラキアリーナ産のベリル結晶で、長さ18メートル(59フィート) 、直径3.5メートル(11フィート)、重さ38万キログラム(84万ポンド)である。[ 13 ]

ベリルは六方晶系に属します。通常、ベリルは六角柱を形成しますが、塊状で産出することもあります。環状ケイ酸塩であるベリルは、SiO 3 –O (結合している O は別の SiO 3由来)のケイ酸塩四面体の環を組み込んでおり、これらはC軸に沿って柱状に、またC 軸に垂直な平行な層状に配置され、 C軸に沿ってチャネルを形成します。 [ 7 ]これらのチャネルにより、さまざまなイオン、中性原子、および分子が結晶に取り込まれることが可能になり、結晶全体の電荷が乱され、結晶構造内のアルミニウム、シリコン、およびベリリウムのサイトでのさらなる置換が可能になります。[ 7 ]これらの不純物により、ベリルに見られるさまざまな色が生じます。ケイ酸塩環チャネル内のアルカリ含有量が増加すると、屈折率と複屈折が増加します。[ 14 ]
ベリルはベリリウム化合物であり、吸入すると肺炎を引き起こす急性毒性作用を持つ既知の発がん物質である。[ 15 ]したがって、これらの宝石の採掘、取り扱い、精製には注意が必要である。[ 16 ]

アクアマリン(ラテン語: aqua marina、「海水」[ 17 ]に由来)は、ベリルの青色またはシアン色の変種です。通常のベリルが産出されるほとんどの産地で産出します。スリランカの宝石砂礫鉱床にはアクアマリンが含まれています。ブラジルなどで産出される緑黄色のベリルは、クリソライトアクアマリンと呼ばれることもあります。[ 18 ]アクアマリンの濃い青色のものは、マキシクシ(発音はマシェシ)[ 19 ]と呼ばれます。 [ 20 ]その色は、放射線によって誘発される発色中心によるものです。[ 21 ]

アクアマリンの淡い青色は Fe 2+に起因する。Fe 3+イオンは金黄色を生成し、Fe 2+と Fe 3+の両方が存在すると、マキシックスのように濃い青色になる。[ 22 ] [ 23 ]したがって、光や熱によるマキシックスの脱色は、Fe 3+と Fe 2+の間の電荷移動によるものと考えられる。[ 24 ]
アメリカ合衆国では、アクアマリンはコロラド州中央部のサワッチ山脈にあるアンテロ山の山頂や、ニューイングランドとノースカロライナのペグマタイトで見つかっています。[ 25 ]アクアマリンはワイオミング州にも存在し、パウダーリバー峠近くのビッグホーン山脈で発見されています。[ 26 ]アメリカ合衆国内の別の産地はアイダホ州スタンレー近くのソートゥース山脈ですが、鉱物は原生地域内にあるため採集は禁止されています。[ 27 ]ブラジルでは、ミナスジェライス州、[ 25 ]エスピリトサント州、バイーア州に鉱山があり、リオグランデドノルテ州にも小規模ながら存在します。[ 28 ]コロンビア、パキスタンのスカルドゥ、マダガスカル、ロシア、 [ 25 ]ナミビア、[ 29 ]ザンビア、[ 30 ]マラウイ、タンザニア、ケニア[ 31 ]の鉱山でもアクアマリンが産出される。

エメラルドは緑色のベリルで、約2%のクロムと場合によってはバナジウムによって着色されています。[ 32 ] [ 33 ]ほとんどのエメラルドは内包物が多く、そのため脆さ(破損に対する耐性)は一般的に低いと分類されます。[ 34 ]
現代英語の「emerald」という単語は、中英語のemeraudeを経て、古フランス語のésmeraudeと中世ラテン語のesmaraldusを経て現代フランス語から輸入され、ラテン語のsmaragdusに由来し、ギリシャ語のσμάραγδος smaragdosに由来し、「緑の宝石」を意味する。[ b ]

古代のエメラルドはエジプト人によって採掘され、現在のオーストリアや、現代のパキスタンのスワートでも採掘されていました。[ 36 ]トラピチェ エメラルドと呼ばれる珍しいタイプのエメラルドは、コロンビアの鉱山で時折見つかります。トラピチェ エメラルドは「星」模様を示し、暗い炭素不純物の放射状のスポークがあり、エメラルドに6つの尖った放射状の模様を与えます。この名前は、この地域でサトウキビを加工するために使用されていた挽き車であるトラピチェに由来しています。コロンビアのエメラルドは、一般的にその透明度と輝きのために最も高く評価されています。最も希少なエメラルドのいくつかは、コロンビアアンデス山脈東部の2つの主要なエメラルド ベルト、アルティプラノ クンディボヤセンセの西にあるムゾとコスクエス、そして東にあるチボルとソモンドコから産出されます。良質なエメラルドは、ザンビア、ブラジル、ジンバブエ、マダガスカル、パキスタン、インド、アフガニスタン、ロシアなど、他の国々でも産出されます。アメリカ合衆国では、ノースカロライナ州ヒデナイトでエメラルドが産出されます。1998年には、ユーコン準州でもエメラルドが発見されました。
エメラルドは希少で価値の高い宝石であり、そのため合成エメラルドの開発の動機となってきた。熱水法[ 37 ]とフラックス法による合成エメラルドが製造されている。商業的に成功した最初のエメラルド合成プロセスは、キャロル・チャタムによるものであった[ 38 ] 。フラックス法によるエメラルドのもう1つの大手生産者はピエール・ギルソン・シニアで、1964年から市場に出回っている。ギルソンのエメラルドは通常、両面がコーティングされた天然の無色ベリルシード上で成長させる。成長速度は1か月あたり1ミリメートル(0.039インチ)で、典型的な7か月の成長期間で厚さ7 mmのエメラルド結晶が生産される[ 39 ] 。エメラルドの緑色は、Cr 3+イオンの存在に起因すると広く考えられている。[ 40 ] [ 22 ] [ 23 ]ブラジル、ジンバブエなど産出する、バナジウムに起因する鮮やかな緑色のベリルも、エメラルドとして販売され、鑑定されている。[ 41 ] [ 42 ] [ 43 ]

ゴールデンベリルは、淡い黄色から鮮やかな金色まで、さまざまな色合いがあります。エメラルドとは異なり、ゴールデンベリルは一般的に欠陥が非常に少ないです。「ゴールデンベリル」という用語は、ヘリオドール(ギリシャ語のhēlios – ἥλιος「太陽」 + dōron – δῶρον「贈り物」)と同義語として使われることもありますが、ゴールデンベリルは純粋な黄色または黄金色の色合いを指し、ヘリオドールは緑がかった黄色の色合いを指します。黄金色の黄色は、Fe 3+イオンに起因するとされています。[ 32 ] [ 40 ]ゴールデンベリルとヘリオドールはどちらも宝石として使用されます。おそらく最大のカットされたゴールデンベリルは、アメリカ合衆国ワシントン DC の宝石ホールに展示されている、欠陥のない2,054カラット(410.8 g)の石です。 [ 44 ]


無色のベリルはゴシェナイトと呼ばれます。この名前は、最初に発見されたマサチューセッツ州ゴシェンに由来します。かつてゴシェナイトはその透明性から眼鏡やレンズの製造に使用されていました。現在では、宝石として最も一般的に使用されています。[ 45 ] [ 46 ]
ゴシェナイトの宝石としての価値は比較的低い。しかし、ゴシェナイトは高エネルギー粒子を照射することで、黄色、緑色、ピンク色、青色、および中間色に着色することができる。得られる色は、Ca、Sc、Ti、V、Fe、およびCo不純物の含有量に依存する。[ 40 ]


モルガナイトは、「ピンクベリル」、「ローズベリル」、「ピンクエメラルド」(連邦取引委員会の新しいガイドラインと規制によると、これは法的用語ではありません)、「セシアン(またはセシアン)ベリル」とも呼ばれ、淡いピンクからバラ色の宝石品質のベリルの希少な変種です。オレンジ/黄色のモルガナイトも見つかり、色の縞模様がよく見られます。黄色の部分を取り除くために日常的に加熱処理することができ、色を改善するために放射線処理されることもあります。モルガナイトのピンク色は、Mn 2+イオンに起因します。[ 32 ]

赤色のベリル(「ビクスバイト」)は、1904年にユタ州ジュアブ郡トーマス山脈メイナードズクレーム(ピスミアノールズ)の産地(模式産地)で初めて記載されました。[ 47 ][48] 濃い赤色はMn3+イオンによるものです。[32] 鉱物ビクスバイト(どちらも鉱物学者メイナード・ビクスビーにちなんで名付けられた)との混同の可能性があるため、古い同義語「ビクスバイト」はCIBJOでは廃止されています。[ 49 ]赤色の「ビクスバイト」ベリルは以前は「赤」または「スカーレットエメラルド」として販売されていましたが、現在米国では「エメラルド」の用語を含むこれらの用語は禁止されています。[ 50 ]

赤いベリルは非常に希少で、北米ではほんの一握りの場所からしか報告されていません。ユタ州ビーバー郡のワウワウ山脈、ユタ州ジュアブ郡のラウンドマウンテンのパラマウントキャニオン、ニューメキシコ州シエラ郡ですが、この産地では宝石級の石はあまり産出されません。[ 47 ]宝石級の赤いベリルの大部分は、1958年にユタ州フィルモアのラマー・ホッジスがウランを探査中に発見した、ユタ州中西部のワウワウ山脈のルビーバイオレット鉱区から産出されています。[ 51 ]赤いベリルは、マダガスカルや最近ではアフガニスタンで発見されたベリルのセシウム類似体であるペッツォタイトと混同されることが知られています。 2種類のカットされた宝石は屈折率の違いで区別でき、原石は結晶系の違い(ペゾッタイトは三方晶系、レッドベリルは六方晶系)で容易に区別できる。合成レッドベリルも生産されている。[ 52 ]エメラルドと同様に、他のほとんどのベリルとは異なり、レッドベリルは通常、内包物が多い。
宝石ベリルは通常ペグマタイトや特定の変成岩中に見られるが、赤いベリルはトパーズを含む流紋岩中に産出する。[ 53 ]流紋岩の割れ目に沿って、または地表近くの晶洞内で、気化相から低圧・高温下で結晶化することによって形成される。共生鉱物には、ビクスビ石、石英、正長石、トパーズ、スペサルティン、プソイドブルッカイト、赤鉄鉱などがある。[ 48 ]
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