トルマリン

トルマリン
一般的な
カテゴリ	シクロシリケート
式 （繰り返し単位）	(Ca,K,Na, ▢ )(Al,Fe,Li,Mg,Mn) 3 ( Al,Cr,Fe,V) 6 (BO 3 ) 3 (Si,Al,B) 6O 18 (OH,F) ) 4 [1] [2]
IMAシンボル	トゥール[3]
結晶系	三角
クリスタルクラス	三角錐形（3m） HMシンボル：（3m）
空間群	R3m（160番）
識別
色	最も一般的には黒ですが、無色から茶色、赤、オレンジ、黄色、緑、青、紫、ピンク、またはその中間の色合いまであります。2 色または 3 色の場合もあります。まれに、ネオン グリーンやエレクトリック ブルーのものもあります。
クリスタル習慣	平行で細長い。針状の 柱状で、放射状に伸びることもある。塊状。散在する粒子（花崗岩の場合）
胸の谷間	不明瞭
骨折	不均一な小さな貝殻状
粘り強さ	脆い
モース 硬度	7.0～7.5
光沢	ガラス質、時には樹脂質
連勝	白
透けて見える	半透明から不透明
比重	3.06+0.20–0.06 [1]
密度	2.82–3.32
磨きの光沢	硝子体[1]
光学特性	複屈折、一軸負[1]
屈折率	n ω = 1.635–1.675 n ε = 1.610–1.650
複屈折	−0.018から−0.040; 通常は−0.020程度だが、暗い石では−0.040に達することもある[1]
多色性	典型的には中程度から強い[1] 赤: はっきりした、濃い赤、薄い赤 緑: 濃い緑、黄緑 茶色: はっきりしている; 濃い茶色、薄い茶色 青: 強い; 濃い青、薄い青
分散	0.017 [1]
紫外線 蛍光	ピンク色の石。長波と短波で不活性から非常に弱い赤から紫色[1]
吸収スペクトル	498 nmに強い狭帯域があり、青と緑の石では640 nmまでの赤がほぼ完全に吸収される。赤とピンクの石では458と451 nmに線が見られ、緑のスペクトルには広い帯域が見られる[1]

トルマリン（/ ˈ t ʊər m ə l ɪ n , - ˌ l iː n / TOOR -mə-lin, -⁠leen）は、ホウ素がアルミニウム、鉄、マグネシウム、ナトリウム、リチウム、カリウムなどの元素と複合した結晶性 ケイ酸 塩鉱物グループです。この宝石にはさまざまな色があります。

この名前はシンハラ語の tōramalli ( ටෝරමල්ලි )に由来しており、カーネリアン宝石を意味します。^[4]

鮮やかな色のセイロン産宝石トルマリンは、珍品や宝石の需要を満たすためにオランダ東インド会社によって大量にヨーロッパに持ち込まれました。トルマリンは焦電特性により熱い灰を引き付けてはじくことができるため、「セイロンの磁石」と呼ばれることもありました。^[5]

トルマリンは19世紀の化学者によって、宝石のカットされ磨かれた表面に光線を照射して光を偏光させるために使用されました。^[6]

一般的に見られるトルマリンの種と品種は次のとおりです。

• ショール種
  • 茶色がかった黒から黒色—ショール
• ドラバイト種（ケルンテン州ドラヴェ地方産）
  • 濃い黄色から茶色がかった黒色 -ドラバイト
• エルバイト種（イタリアのエルバ島にちなんで命名）
  • 赤またはピンクがかった赤 -ルベライト変種
  • 淡い青から青みがかった緑 -インディコライト変種（藍から）
  • 緑—ベルデライト品種
  • 無色- アクロアイトの一種 (古代ギリシャ語 άχρωμος ( ákhrōmos )  「無色」に由来)

トルマリンの最も一般的な種は、このグループのナトリウム鉄（二価）端成分であるショールです。これは、自然界のすべてのトルマリンの 95% 以上を占める可能性があります。鉱物ショールの初期の歴史によると、「ショール」という名前は 1400 年より前に使用されていました。これは、今日Zschorlau（ドイツのザクセン州）として知られる村が当時「ショール」（またはこの名前のマイナーな変形）と呼ばれていたこと、そしてその村の近くに錫鉱山があり、そこで錫石に加えて黒トルマリンが見つかったことによるものです。「schürl」という名前でのショールとその産出（エルツ山脈のさまざまな錫鉱山）に関する最初の記述は、 1562 年にヨハネス マテシウス（1504–1565）によって「Sarepta oder Bergpostill」というタイトルで書かれました。^[7] 1600年頃まで、ドイツ語では「Schurel」、「Schörle」、「Schurl」という別名も使われていました。18世紀以降、Schörlという名前は主にドイツ語圏で使われていました。英語では、 18世紀にはshorlとshirlという名前が使われていました。19世紀には、この鉱物の英語の一般的な名前はschorl、schörl、schorl、iron tourmalineでした。 ^[7]

ドラバイトはブラウントルマリンとも呼ばれ、ナトリウムとマグネシウムが豊富なトルマリンの端成分です。比較すると、ウバイトはカルシウムとマグネシウムのトルマリンです。ドラバイトは、ショールやエルバイトを含む他のトルマリンのメンバーとともに複数の系列を形成します。^[8]

ドラバイトという名称は、オーストリア＝ハンガリー帝国、ケルンテン州、ドラヴァ川流域のウンタードラウブルク近郊のドブロヴァ村産のマグネシウム（およびナトリウム）に富むトルマリンに対して、ウィーン大学の鉱物学および岩石学の教授であったグスタフ・チェルマック（1836年 - 1927年）によって、 1884年出版の著書『鉱物学入門』 （英語：Lehrbuch der Mineralogie ）の中で初めて使用された。現在、このトルマリンの産地（ドラバイトの基準産地）であるドブロヴァ（ドラヴォグラード近郊）は、スロベニア共和国の一部となっている。^{[9]チェルマックは、}オーストリアとスロベニアにまたがるドラヴァ川（ドイツ語： Drau、ラテン語：Drave）沿いの地域であるドラヴァ川流域にちなんで、このトルマリンにドラバイトという名称を与えた。 1884年にTschermakによってこのドラバイトに対して与えられた化学組成は、NaMg ₃ (Al,Mg) ₆ B ₃ Si ₆ O ₂₇ (OH)という式にほぼ相当し、これは今日知られているドラバイトの端成分式とよく一致している（ OH含有量を除く）。 ^[9]

ドラバイトの変種には、深緑色のクロムドラバイトとバナジウムドラバイトがある。^[10]

リチウム電気石エルバイトは、スウェーデンのウト産の3つのペグマタイト鉱物のうちの1つで、1818年にヨハン・アウグスト・アルフウェドソンによって初めて新しいアルカリ元素リチウム（Li）が検出されました。 ^[11]イタリアのエルバ島は、有色および無色のリチウム電気石が化学的に徹底的に分析された最初の産地の1つです。1850年、カール・フリードリヒ・アウグスト・ランメルスベルクは、初めて電気石中のフッ素（F）について説明しました。1870年、彼はすべての種類の電気石に化学的に結合した水が含まれていることを証明しました。1889年、シャリッツァーは、チェコ共和国のスシツェ産の赤色リチウム電気石の(OH)がFに置き換えられたと提唱しました。 1914年、ウラジミール・ベルナツキーは、イタリアのエルバ島産のリチウム、ナトリウム、アルミニウムを豊富に含むトルマリンに、簡略化された化学式(Li,Na)HAl ₆ B ₂ Si ₄ O ₂₁を用いてエルバイトという名称を提案した。^[11]エルバイトの原石は、イタリア、トスカーナ州リボルノ県エルバ島、カンポ・ネッレ・エルバのサン・ピエロ・イン・カンポにあるフォンテ・デル・プレテで発見された可能性が高い。[ 11 ] 1933年、^ウィンチェルはエルバイトの最新の化学式H 8 Na 2 Li 3 Al 3 B 6 Al 12 Si 12 O 62 を発表し、これ_は今日_までNa ₍ Li _1.5 Al _1.5 ) _Al 6 ₍ BO _{3 )} 3 _[ Si ₆ O ₁₈ ] ₍ OH ₎ 3 ₍ OH ₎と表記されて一般的に使用されている。^[11]リチウムを多く含むトルマリンの最初の結晶構造決定は、1972年にドネイとバートンによって発表され、米国カリフォルニア州サンディエゴ郡産のピンク色のエルバイトについて行われた。 ^[要出典]

トルマリン鉱物グループは化学的に最も複雑なケイ酸塩鉱物グループの一つである。同形置換（固溶体）のため組成は大きく変化し、その一般式はXY ₃ Z ₆ (T ₆ O ₁₈ )(BO ₃ ) ₃ V ₃ Wと表記される。ここで：^[12]

• X = Ca、Na、K、▢ = 空孔
• Y = Li、Mg、Fe ²⁺、Mn ²⁺、Zn、Al、Cr ³⁺、V ³⁺、Fe ³⁺、Ti ⁴⁺、▢ = 空孔
• Z = Mg、Al、Fe ³⁺、Cr ³⁺、V ³⁺
• T = Si、Al、B
• B = B、▢ = 空室
• V = O H、 O
• W = OH、F、O

IMA が 1958 年に設立される前に命名された鉱物種には、IMA 番号がありません。

IMAの新鉱物名委員会は、2021年に各鉱物種の承認された記号のリストを公表した。^[13]

トルマリングループの改訂された命名法は2011年に出版されました。^{[14] [15] [16]}

トルマリンは、三方晶系の六員環環状珪酸塩です。細長いものから太いものまで、断面が三角形の柱状結晶や柱状結晶として産出し、湾曲した縞模様の面を持つことが多いです。結晶の端の終端のスタイルは非対称になることもあり、半晶形と呼ばれます。細長い柱状結晶は、アプライトと呼ばれる細粒の花崗岩によく見られ、放射状のデイジーのような模様を形成することがよくあります。トルマリンは三面柱状であることが特徴です。他の一般的な鉱物で三面のものはありません。柱面には、丸みを帯びた三角形の効果を生み出す濃い縦縞があることが多いです。トルマリンが完全に自形であることはめったにありません。例外は、オーストラリア西部のイニエサラにある良質のドラバイトトルマリンです。この鉱床は 1970 年代に発見されましたが、現在は枯渇しています。半晶形の結晶はすべて圧電性があり、焦電性であることも多いです。^[要出典]

トルマリンの結晶は、6 員のシリカ リングからなるユニットで構成され、その上部はナトリウムなどの大きな陽イオンと結合しています。リングは下部で金属イオンとヒドロキシルまたはハロゲンの層と結合しており、構造的にはカオリンの破片に似ています。これは、3 つの三角形のホウ酸イオンと結合します。端から端まで結合したユニットは、結晶の長さに沿って柱を形成します。各柱は、1 つのユニットの垂直方向の長さの 1/3 と 2/3 ずれた 2 つの他の柱と結合し、3 つの柱の束を形成します。束は一緒に詰め込まれ、最終的な結晶構造を形成します。隣接する柱がずれているため、基本構造ユニットはユニット セルではありません。この構造の実際のユニット セルには、隣接する柱に属するいくつかのユニットの部分が含まれます。^{[17] [18]}

• 
  トルマリン結晶構造の単一ユニットの斜視図。
• 
  結晶軸に沿ったトルマリン構造の単一ユニットの図
• 
  束を形成する3列のトルマリンユニットの軸に沿った眺め
• 
  結晶のc軸に沿って見たトルマリン結晶の構造

トルマリンには様々な色がある。鉄分を多く含むトルマリンは通常、黒から青みがかった黒、濃い茶色であるのに対し、マグネシウムを多く含むものは茶色から黄色、リチウムを多く含むものは青、緑、赤、黄色、ピンクなど、ほぼあらゆる色である。まれに無色のものもある。二色や多色の結晶が一般的で、結晶化中の流体の化学的性質の変化を反映している。結晶は、一方の端が緑色でもう一方の端がピンク色の場合や、外側が緑色で内側がピンク色の場合がある。このタイプはウォーターメロントルマリンと呼ばれ、ジュエリーでは珍重されている。ウォーターメロントルマリンジュエリーの優れた例として、アンドリュー・グリマ（イギリス人、イタリア生まれ、1921-2007）によるブローチ（1969年、金、ウォーターメロントルマリン、ダイヤモンド）がある。これはキンバリー・クロスターマンのコレクションで、シンシナティ美術館に展示されている。^[19]異なる方向から見ると色が変わります。^[20]

多くの産地のトルマリンのピンク色は、長期間にわたる自然放射線の影響によるものです。成長中に、これらのトルマリン結晶はMn ²⁺を取り込み、最初は非常に淡い色をしていました。花崗岩の環境における⁴⁰ Kの放射性崩壊による自然なガンマ線曝露により、Mn ³⁺イオンが徐々に形成され、ピンクから赤の色が濃くなります。^[21]

不透明な黒色のショールと黄色のチライサイトは、それぞれ鉄とマンガンの高濃度のため、高い磁化率を持つ自色トルマリン種です。宝石品質のトルマリンのほとんどはエルバイト種です。エルバイトトルマリンは異色で、その色と磁化率のほとんどがショール（鉄を与える）とチライサイト（マンガンを与える）に由来しています。^{[引用が必要]}

赤色とピンクのトルマリンはエルバイトの中で最も磁化率が低く、明るい黄色、緑色、青色のトルマリンは最も磁性が高いエルバイトです。緑色クロムドラバイトや茶色のドラバイトなどのドラバイト種は反磁性です。手持ち式のネオジム磁石を使用して、トルマリン宝石の種類を識別したり、他の宝石と区別したりすることができます。たとえば、青色インディコライトトルマリンは、ネオジム磁石を当てると抵抗反応を示す唯一の青色宝石です。反磁性の青色トルマリンは、鉄で着色された磁性のある青色トルマリンとは対照的に、銅で着色されたパライバトルマリンとして識別できます。^[22]

一部のトルマリン宝石、特にピンクから赤色の石は、熱処理によって色を変えることで色を良くする。過度に濃い赤色の石は、注意深く熱処理することで明るくすることができる。マンガンを含むほぼ無色から淡いピンク色の石のピンク色は、ガンマ線や電子ビームの照射によって大幅に増すことができる。トルマリンの照射は検出がほぼ不可能であり、現在のところ価値に影響しない。ルベライトやブラジル産パライバなどの内包物の多いトルマリンは、透明度を高めるために加工されていることがある。透明度を高めたトルマリン（特にパライバ種）は、同じ透明度の未処理の宝石よりも価値がはるかに低くなる。^[23]

トルマリンは、花崗岩や花崗岩ペグマタイト、および片岩や大理石などの変成岩に含まれています。ショルトルマリンとリチウムを多く含むトルマリンは、通常、花崗岩や花崗岩ペグマタイトに含まれています。マグネシウムを多く含むトルマリン、ドラバイトは、一般に片岩と大理石に限定されています。トルマリンは耐久性のある鉱物で、砂岩や礫岩に微量の粒子として含まれており、風化の進んだ堆積物のZTR指数の一部となっています。^[24]

宝石や標本としてのトルマリンは、主にブラジルと、タンザニア、ナイジェリア、ケニア、マダガスカル、モザンビーク、マラウイ、ナミビアを含むアフリカの多くの地域で採掘されています。また、アジアでも採掘されており、特にパキスタン、アフガニスタン、インドネシア、スリランカ、インドでは、宝石として使用できる砂鉱床が見つかります。 ^[25]

米国では、1822年にメイン州で初めて発見されて以来、いくつかの良質の宝石や標本材料が産出されている。カリフォルニアは1900年代初頭にトルマリンの主要産地となった。メイン州の鉱床は、ラズベリーピンクレッドやミントグリーンの結晶を産出する傾向がある。カリフォルニアの鉱床は、鮮やかなピンクやバイカラーで知られている。1900年代初頭、メイン州とカリフォルニアは宝石トルマリンの世界最大の産地であった。中国の西太后はピンクトルマリンを愛し、当時新しかったカリフォルニア州サンディエゴ郡のヒマラヤ鉱山から、宝石用や彫刻用に大量に購入した。 ^[26]カリフォルニアで最初のトルマリンがいつ発見されたかは明らかではない。ネイティブアメリカンは何世紀にもわたって、ピンクとグリーンのトルマリンを葬儀の贈り物として使ってきた。最初に記録された事例は1890年、チャールズ・ラッセル・オーカットがカリフォルニア州サンディエゴ郡パラの後にスチュワート鉱山となった場所でピンクトルマリンを発見した時である。^[27]

ほぼすべての色のトルマリンがブラジル、特にミナスジェライス州とバイーア州で採掘されています。すぐにパライバトルマリンとして知られるようになった新しいタイプのトルマリンは、青と緑のものでした。ブラジル産のパライバトルマリンには通常、豊富なインクルージョンが含まれています。ブラジル産のパライバトルマリンの多くは、実際にはパライバ州ではなく、隣接するリオグランデドノルテ州で採掘されています。リオグランデドノルテ州産の素材は色がやや弱いことが多いですが、多くの素晴らしい宝石がそこで採掘されています。銅という元素が石の色に重要な役割を果たすことが判明しました。^[28]

パライバ産の青緑色の大きなトルマリンは、大きさが36.44 mm × 33.75 mm × 21.85 mm（1.43インチ × 1.33インチ × 0.86インチ）、重さが191.87カラット（1.3536オンス、38.374グラム）あり、カットされたトルマリンとしては世界最大です。^{[29] [30]}ビリオネア・ビジネス・エンタープライズが所有し、^[29] 2009年10月14日にカナダのケベック州モントリオールで発表されました。 ^[30]

1990年代後半、銅を含むトルマリンがナイジェリアで発見されました。この石はブラジル産のものよりも一般的に色が薄く、彩度も低かったのですが、内包物もブラジル産のものよりはるかに少なかったのです。最近のアフリカのモザンビーク産の発見でも、ブラジル産パライバに似た銅で着色されたトルマリンが産出されました。モザンビーク産パライバ石は通常ナイジェリア産のものよりも色が濃く、モザンビーク産パライバトルマリンはブラジル産パライバと色が似ていますが、価格は比較的安く、透明度が高く、サイズも大きいです。近年、これらの美しい宝石の価格は大幅に上昇しています。^[31]

もう一つの非常に価値の高い変種はクロムトルマリンで、タンザニア産の珍しい種類のドラバイトトルマリンです。クロムトルマリンは、結晶中にクロム原子が含まれているため、濃い緑色をしています。標準的なエルバイトの色の中では、青色のインディコライト宝石が最も価値が高く、^[32]緑色のベルデライトとピンクから赤色のルベライトがそれに続きます。^[33]

• ベンジャミン・ウィルソン– トルマリンの電気的特性について実験した

• エルトル、A.ペルトリク、F.ベルンハルト、H.-J. （1997年）。 「オーストリア、シュタイアーマルク州コラルペ産の過剰なホウ素を含むオレナイトの調査」(PDF)。Österreichische Akademie der Wissenschaften、Mathematisch-Naturwissenschaftliche Klasse。約。私（134）。アンツァイガー：3-10。
• エルトル、A. (2006)。 「ショールの語源と活字産地について」(PDF)。Mittailungen der Österreichischen Mineralogischen Gesellschaft。152 : 7-16 .
• エルトル、A. (2007)。 「ドラバイトのタイプ産地と命名法について」(PDF)。Mittailungen der Österreichischen Mineralogischen Gesellschaft。153 : 265–271 .
• エルトル、A. (2008)。 「エルバイトの命名法とタイプ産地について: 歴史的考察」(PDF)。Mittailungen der Österreichischen Mineralogischen Gesellschaft。154：35～ 44
• Reinitz, IM; Rossman, GR (1988). 「トルマリンの色彩における自然放射線の役割」(PDF) . American Mineralogist . 73 : 822– 825.
• ロスマン、GR;フリッチュ、Ｅ． JE、シグリー (1991)。 「ブラジル、パライバ州、サン・ジョゼ・デ・バターリャ産のキュプリアン・エルバイトの色の起源」(PDF)。アメリカの鉱物学者。76 : 1479–1484。
• シューマン、ウォルター（2006年）。『世界の宝石』（第3版）。ニューヨーク：スターリング出版。pp.126-127  。

• Henry, Darrell J.; Novák, Milan; Hawthorne, Frank C.; Ertl, Andreas; Dutrow, Barbara L.; Uher, Pavel; Pezzotta, Federico (2011). 「トルマリンスーパーグループ鉱物の命名法」. American Mineralogist . 96 ( 5– 6): 895– 913. Bibcode :2011AmMin..96..895H. doi :10.2138/am.2011.3636. S2CID  38696645.

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• トルマリンの分類 2010-07-17 にWayback Machineでアーカイブ
• ミンダットトルマリングループ
• ICA のトルマリンのページ 国際有色宝石協会のトルマリンのページ
• Farlang の歴史的トルマリンの参考文献 2010-04-18 にWayback Machineでアーカイブされました米国の産地、アンティークの参考文献
• Web 鉱物エルバイトのページ、エルバイトの結晶学および鉱物情報
• GIA.edu のトルマリンの歴史と伝承