辰砂(/ ˈ s ɪ n ə ˌ b ɑːr / ;古代ギリシャ語κιννάβαρι ( kinnábari )に由来)[ 7 ]は、辰砂鉱(/ ˌ s ɪ n ə ˈ b ɑːraɪ t /)またはメルキュブレンドとも呼ばれ、硫化水銀(II) (HgS)の鮮やかな緋色からレンガ色の形態です。元素水銀を精製するための最も一般的な原料鉱石であり、朱色と呼ばれる鮮やかな赤色または緋色の顔料および関連する赤色水銀顔料の歴史的な原料です。
辰砂は一般的に、火山活動やアルカリ性温泉に伴う鉱脈充填鉱物として産出します。この鉱物は対称性において石英に似ており、複屈折性を示します。辰砂の平均屈折率は約3.2、硬度は2.0~2.5、比重は約8.1です。その色と特性は、三方晶系に属する六方晶格子構造に由来し、この結晶は時に双晶を形成します。
辰砂は、古代から近東ではチークなどの化粧品として、新世界ではオルメカ文明の時代から、そして中国では仰韶文化の時代から陶器の着色に用いられてきた。ローマ時代には、辰砂は壁、特に室内の壁の塗料として高く評価された。これは、屋外で使用すると日光に当たることで色が濃くなるためである。
辰砂の使用および取り扱いに関する現代的な予防措置は、古代ローマ時代から認識されていた水銀成分の毒性に起因するものである。
その名前はギリシャ語のκιννάβαρι [ 7 ] (キンナバリ) [ 8 ] [ 9 ]に由来し、これはテオフラストスがいくつかの異なる物質に適用したギリシャ語である可能性が高い。 [ 7 ]ラテン語では、miniumとも呼ばれ、「赤いシナモン」を意味することもあったが[ 10 ] 、現在ではこれらの用語はどちらも四酸化鉛を具体的に指す。[ 11 ]
辰砂は一般的に塊状、粒状、または土状の形で産出し、色は鮮やかな緋色からレンガ色ですが、非金属的な金剛光沢を持つ結晶として産出することもあります。[ 12 ] [ 13 ]対称性は石英に似ています。複屈折性を示し、あらゆる鉱物の中で2番目に高い屈折率を持っています。[ 14 ]平均屈折率は3.08(ナトリウム光の波長)[ 15 ]で、ダイヤモンドと非鉱物ガリウム(III)ヒ化物(GaAs)の屈折率はそれぞれ2.42と3.93です。辰砂のモース硬度は2.0~2.5 、比重は8.1です。[ 6 ]

構造的には、辰砂は三方晶系に属する。[ 6 ]厚い板状または細長い柱状の結晶、あるいは粒状から塊状の被覆物として産出する。[ 4 ]結晶双晶は単純な接触双晶として生じる。[ 5 ]
硫化水銀(II)、HgS は、記述した辰砂構造と、もう 1 つの構造、すなわち二形性を持つ。[ 16 ]辰砂はより安定な形態であり、 HgOの構造に似ている。各 Hg 中心には 2 つの短い Hg−S 結合 (それぞれ 2.36 Å ) と 4 つのより長いHg···S接触 (3.10、3.10、3.30、3.30 Å の分離) がある。さらに、HgS は、閃亜鉛鉱構造を持つ黒色の非辰砂多形 (メタ辰砂 )として見られる。[ 5 ]

辰砂は一般的に、火山活動やアルカリ性温泉に関連した脈充填鉱物として産出します。辰砂は、火成岩源から遠く離れた場所で、浅熱水性の上昇水溶液(地表近くで熱すぎないもの)によって沈殿します。[ 17 ]辰砂は、天然水銀、輝安鉱、鶏冠石、黄鉄鉱、白鉄鉱、オパール、石英、玉髄、ドロマイト、方解石、重晶石と共生します。[ 4 ]
辰砂は、水銀を産出するほぼすべての鉱物採掘地で発見され、最も有名なのはスペインのアルマデンです。この鉱山はローマ時代から2001年まで採掘され、何世紀にもわたって世界で最も重要な辰砂鉱床であり、良質の辰砂結晶が発見されています。[ 18 ] [ 19 ]他の辰砂鉱床は、エジプトのギザ、フィリピンのプエルト・プリンセサ、アラスカ州のレッド・デビル、アーカンソー州のマーフリーズボロ、カリフォルニア州サンノゼのニュー・アルマデン鉱山[ 20 ] [ 21 ] 、カリフォルニア州バレーホのヘイスティングス鉱山とセント・ジョンズ鉱山、ニュー・イドリア周辺地域、テキサス州テルリングア(米国)、スロベニアのイドリヤ、プファルツ地方オーバーモシェル近郊のモシェランツベルク(ドイツ)にあります。トスカーナ州(イタリア)のアプアン・アルプスの麓にあるラ・リパ鉱山とレヴィリアーニ鉱山[ 22 ]、アミアータ山、アヴァラ(セルビア)、ワンカヴェリカ(ペルー)、貴州省(中国)、西ガーツ山脈(インド)では、良質の結晶が採取されている。また、ドミニカ島の南端、西海岸沿いの硫黄泉付近でも発見されている[ 23 ]。

辰砂は、カリフォルニア州のサルファーバンク鉱山[ 24 ]やネバダ州スティームボートスプリングス(米国)の温泉水などから現在も産出されている[ 25 ] 。

自然界で最も一般的な水銀源である辰砂は、新石器時代にまで遡る数千年にわたり採掘されてきた。[ 26 ] [27][ 28 ]ローマ帝国時代には、顔料として[ 29 ] [ 30 ] 、また水銀含有量のためにも採掘された。 [ 30 ] : XLI
液体水銀(クイックシルバー)を製造するには、砕いた辰砂鉱石を回転炉で焙焼します。この過程で純粋な水銀が硫黄から分離し、容易に蒸発します。凝縮塔を使用して液体金属を収集し、多くの場合、鉄製のフラスコに入れて出荷します。[ 31 ]
辰砂の使用と取り扱いに関する現代の予防措置は、古代ローマ時代から認識されていた水銀成分の毒性に由来する。 [ 32 ]辰砂は水銀を含むため、人体に有毒である。水銀への過剰曝露、水銀中毒(水銀中毒症)は、古代ローマ人にとって職業病と見なされていた。古代南米の人々はしばしば辰砂を芸術に用いたり、精製水銀に加工したり(銀や金を物に金メッキする手段として)したが、水銀の毒性はよく知られていた。辰砂を採掘し加工する人々にとって危険であり、震え、意識喪失、そして死を引き起こした。データによると、水銀は辰砂から蒸留され、労働者は有毒な水銀の蒸気に曝露されていた。[ 33 ] 「マドリードの南西225km(140マイル)にあるスペインの辰砂鉱山での採掘は、奴隷または囚人であった鉱夫の平均寿命が短くなるため、死刑宣告に等しいと考えられていた。」[ 34 ]
辰砂は古代から近東で、例えば頬紅のような化粧品として、新世界ではオルメカ文明以来、中国では周王朝の頃から甲骨文字の材料として使われてきた。宋王朝後期には漆器の着色にも使われた。[ 35 ]

辰砂の最もよく知られた用途は、中国の彫刻漆器であり、この技法は宋代に始まったと考えられている。[ 36 ]古代の漆器では、粉末顔料を漆に混ぜ込むことで水銀中毒の危険性を軽減できる可能性があるが、[ 37 ]作品が誤って破壊された場合は、依然として環境上の危険をもたらす可能性がある。現代の宝飾業界では、有毒な顔料は、顔料入り漆器の外観を近似する樹脂ベースのポリマーに置き換えられている。 [ 38 ]
スペインのオソルノ(パレンシア)にあるラ・ベリラと呼ばれるドルメン墓では、5000年前の遺骨が大量の粉末状の辰砂で丁寧に覆われている。[ 39 ]
新世界における辰砂の色の使用は、オルメカ文化以来[ 40 ] 、マヤ文明の最盛期における王家の埋葬室での使用によって例示され、最も劇的な例はパレンケの7世紀の赤い女王の墓で、石棺の中の貴婦人の遺体と彼女の所有物が辰砂から作られた鮮やかな赤い粉で完全に覆われていた。[ 41 ] 1976年にチリのセロ・エスメラルダで発見された西暦1399年から1475年の2体の女性のミイラは、辰砂で染められた衣服を身につけていた。[ 42 ]

スペインのアルマデン鉱山では、辰砂が時折、完全に純粋で非常に密度の高い微結晶塊として産出され、精製する必要なく粉末状にして封蝋の着色に使用されました。水銀の毒性さえ気にしなければ、彫刻も容易でした。この材料は「彫刻辰砂」として知られ、 18世紀から1930年代まで、アルマデンの職人の中には、この材料で工芸品を作り、著名な訪問者に贈呈する者もいました。[ 43 ]
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