Loading article…
黒雲母は雲母グループに属する一般的なフィロケイ酸塩鉱物群であり、おおよその化学式はK(Mg,Fe) 3 AlSi 3 O 10 (F,OH) 2 です。これは主に鉄末端成分のアニ石とマグネシウム末端成分の金雲母の間の固溶体系列であり、よりアルミニウムの多い末端成分にはシデロフィライトとイーストナイトがあります。黒雲母は、1998 年まで国際鉱物学協会によって鉱物種とみなされていましたが、その年に鉱物グループに変更されました。[ 5 ] [ 6 ]黒雲母という用語は、現在でも野外で分析されていない暗色の雲母を説明するために使用されています。黒雲母は、雲母の多くの光学特性に関する初期の研究を行ったフランスの物理学者ジャン＝バティスト・ビオに敬意を表して、1847 年にJFL ハウスマンによって命名されました。[ 7 ]
黒雲母グループは層状ケイ酸塩鉱物です。鉄、マグネシウム、アルミニウム、ケイ素、酸素、水素が層状に重なり、カリウムイオンによって弱く結合しています。鉄を 多く含む黒雲母には「鉄雲母」という用語が使われることがありますが、この用語は薄片状の雲母状の赤鉄鉱も指すため、分析されていない鉄を多く含む黒雲母には、この曖昧さを避けるためにレピドメランという用語が用いられます。黒雲母は「白雲母」（白雲母）と対比して「黒雲母」と呼ばれることもあります。どちらも同じ岩石中に、場合によっては隣り合って形成されることがあります。
他の雲母鉱物と同様に、黒雲母は非常に完全な底面劈開を持ち、容易に剥がれ落ちる柔軟なシート状または薄板状の結晶から構成されています。単斜晶系に属し、板状から柱状の結晶で、明瞭な底面終端があります。4つの柱面と2つの底面面から擬六角形の結晶を形成します。劈開とシート状構造のため容易には見えませんが、断口は不均一です。緑色から褐色または黒色に見え、風化すると黄色になることもあります。透明から不透明で、ガラス光沢から真珠光沢を持ち、条痕は灰白色です。黒雲母の結晶が大きな塊で見つかると、多くのシートのページを持つ本に似ていることから「本」と呼ばれます。黒雲母の色は通常黒色で、モース硬度スケールで2.5～3の硬度を持ちます。
黒雲母は酸性およびアルカリ性の水溶液の両方に溶解し、溶解速度は低pHで最も高くなります。[ 8 ]しかし、黒雲母の溶解は非常に異方性があり、結晶のエッジ面（hk 0 ）は基底面（ 001 ）よりも45～132倍速く反応します。[ 9 ] [ 10 ]
薄片では、黒雲母は中程度のレリーフと淡い緑褐色から濃い緑褐色または褐色を示し、中程度から強い多色性を示します。黒雲母は高い複屈折性を持ち、その濃い固有色によって部分的に隠されることがあります。[ 11 ]クロス偏光下では、黒雲母は劈開線にほぼ平行な消光を示し、薄片を研磨する際に鉱物の柔軟な薄板が歪むことによって生じる斑点状の外観である特徴的な鳥の目メープル消光を示すことがあります。薄片中の黒雲母の基底面は、通常、ほぼ六角形の形状をしており、クロス偏光下では通常、等方性に見えます。 [ 12 ]
他の雲母と同様に、黒雲母はTOT-cと呼ばれる結晶構造を持ち、これは陽イオン（c ）によって互いに弱く結合した平行なTOT層から構成されていることを意味します。TOT層は、1つの八面体シート（O ）の2つの面に強く結合した2つの四面体シート（ T ）から構成されています。黒雲母が完全な底面劈開を示すのは、TOT層間の比較的弱いイオン結合によるものです。[ 13 ]
四面体シートは、4つの酸素イオンに囲まれたケイ素イオンであるシリカ四面体から構成されています。黒雲母では、4つのケイ素イオンのうち1つがアルミニウムイオンに置き換わっています。各四面体は、4つの酸素イオンのうち3つを隣接する四面体と共有して六角形のシートを形成します。残りの酸素イオン（頂点酸素イオン）は、八面体シートと結合するために使用できます。[ 14 ]
黒雲母中の八面体シートは、マグネシウムまたは鉄イオンが通常の陽イオンである鉱物ブルサイトのシートの構造を持つ三八面体シートである。頂点酸素は、ブルサイトシートに存在する水酸化物イオンの一部を置き換え、四面体シートを八面体シートにしっかりと結合させる。[ 15 ]
四面体シートは、そのバルク組成が AlSi 3 O 10 5-であるため、強い負電荷を帯びています。三八面体シートは、そのバルク組成が M 3 (OH) 2 4+ (M は二価の鉄イオンやマグネシウムイオンなどを表す) であるため、正電荷を帯びています。結合した TOT 層は、そのバルク組成が M 3 (AlSi 3 O 10 )(OH) 2 −であるため、残留負電荷を帯びています。TOT 層の残りの負電荷は、層間カリウムイオンによって中和されます。[ 13 ]
TシートとOシートの六角形はサイズがわずかに異なるため、シートが結合してTOT層を形成する際にわずかに歪みが生じます。これにより六方対称性が崩れ、単斜対称性になります。しかし、黒雲母結晶の擬六方晶構造には、元の六面体対称性が残っています。
黒雲母グループは、さまざまな火成岩や変成岩に見られます。たとえば、黒雲母はベスビオ山の溶岩や西ドロミテのモンツォーニ貫入岩体中に見られます。花崗岩中の黒雲母は、火山岩である流紋岩中の黒雲母よりもマグネシウムが少ない傾向があります。[ 16 ]黒雲母は、ランプロファイアのいくつかの変種において必須の斑晶です。黒雲母は、特にペグマタイト脈において、米国ニューイングランド、バージニア州、ノースカロライナ州のように、劈開可能な大きな結晶として時折見られます。その他の注目すべき産地としては、カナダのオンタリオ州バンクロフトとサドベリーがあります。黒雲母は多くの変成片岩の必須構成要素であり、幅広い圧力と温度範囲で適切な組成で形成されます。黒雲母は、露出した大陸地殻の最大7%を占めると推定されています。[ 17 ]
ほぼ完全に黒雲母（黒雲母または金雲母）で構成された火成岩は、グリメライトまたは黒雲母として知られています。[ 18 ]
黒雲母は、一般的な変質生成物である緑泥石と共存して見られることがある。[ 12 ]
記録されている最大の黒雲母単結晶は、ノルウェーのイヴェラン自治体で発見された約7平方メートル（75平方フィート）のシートである。[ 19 ]
黒雲母は、カリウム-アルゴン年代測定法またはアルゴン-アルゴン年代測定法によって、岩石の年代を制約するために広く用いられています。アルゴンは高温下で黒雲母の結晶構造から容易に放出されるため、これらの方法では多くの岩石について最小年代しか得られない場合があります。また、黒雲母とガーネット間の鉄とマグネシウムの分配は温度に敏感であるため、黒雲母は変成岩の温度履歴を評価するのにも役立ちます。
鳥眼消光薄片研磨。