ベリル

ベリル
3種類の緑柱石（左から右）：モルガナイト、アクアマリン、エメラルド
一般的な
カテゴリ	シクロシリケート
式 （繰り返し単位）	ベト3アル2シ6O18​​
IMAシンボル	ブルル[1]
シュトランツ分類	9.CJ.05
結晶系	六角
クリスタルクラス	二六角形二錐形（6/mmm） HM記号：（6/m 2/m 2/m）
空間群	P 6/mcc
単位セル	a = 9.21  Å、c = 9.19 Å; Z  = 2
識別
式量	537.50 グラム/モル
色	緑、青、黄色、無色、ピンクなど
クリスタル習慣	柱状から板状の結晶、放射状、柱状、粒状から密集した塊状
姉妹都市	レア
胸の谷間	{0001} では不完全
骨折	貝殻状から不規則な
粘り強さ	脆い
モース 硬度	7.5～8.0
光沢	ガラス質から樹脂質
連勝	白
透けて見える	透明から半透明
比重	2.63–2.92
光学特性	一軸（−）
屈折率	n ω = 1.564–1.595 n ε = 1.568–1.602
複屈折	δ = 0.0040–0.0070
多色性	弱いから明確
紫外線 蛍光	なし（エメラルドの透明度を高めるために使用される亀裂充填材の一部は蛍光を発しますが、石自体は蛍光を発しません）。モルガナイトは弱い紫色の蛍光を発します。
参考文献	[2] [3] [4] [5] : 112

緑柱石（ベリル、Beryl / ˈ b ɛr əl / BERR -əl）は、化学式Be 3 _Al 2 _Si 6 _O 18_のベリリウムアルミニウムケイ酸塩鉱物である。^[6]緑柱石のよく知られた変種には、エメラルドやアクアマリンなどがある。天然の 緑柱石の六方晶は数メートルの大きさになることもあるが、端が尖った結晶は比較的珍しい。純粋な緑柱石は無色だが、不純物によって色がついている場合が多く、緑、青、黄色、ピンク、赤（最も珍しい）などの色がある。これはベリリウムの鉱石源である。^[7]

緑柱石（ベリル）という言葉（中英語：beril）は、古フランス語：berylとラテン語：beryllusを経て、古代ギリシャ語のβήρυλλος bḗryllosから借用され、「貴重な青緑色の海水石」を意味した。 ^[2]プラークリット語 のveruḷiya、veḷuriya「緑柱石」^{[8] [a]} は究極的にはドラヴィダ語に由来し、おそらく南インドのカルナータカ州にある町、ベルールまたはヴェルールの名前に由来する。^[9]この用語は後に、鉱物緑柱石をより排他的に指すために採用された。

13世紀イタリアで最初の眼鏡が作られたとき、ガラスでは十分な透明度が得られなかったため、レンズは緑柱石（または水晶）で作られていました。そのため、眼鏡はドイツ語でBrille（オランダ語ではbril、デンマーク語ではbriller ）と名付けられました^[10]。

緑柱石はありふれた鉱物で、自然界に広く分布しています。最も一般的に見られるのは花崗岩 ペグマタイトですが、ウラル山脈などの雲母 片岩やコロンビアの石灰岩にも見られます。^[11]普通の花崗岩ではあまり見られず、霞石閃長岩ではほとんど見られません。緑柱石は、高温の熱水鉱脈として形成されたスズやタングステン鉱体によく見られます。花崗岩ペグマタイトでは、緑柱石は石英、カリ長石、アルバイト、白雲母、黒雲母、電気石に伴って見られます。緑柱石は、火成岩の貫入と片麻岩、片岩、炭酸塩岩との交代作用で見つかることもあります。^[12]ベリリウム鉱石として採掘される一般的な緑柱石は、多くの国で小規模な鉱床として発見されていますが、主な生産国はロシア、ブラジル、米国です。^[11]

ニューイングランドのペグマタイトからは、発見された緑柱石の中でも最大級のものがいくつか産出されている。その中には、メイン州アルバニーのバンパス採石場から産出された、大きさが5.5 x 1.2 m (18.0 x 3.9 フィート)、重さが約18 トン (20 米トン) もある巨大な結晶があり、ニューハンプシャー州の鉱物となっている。1999年現在、天然に存在する鉱物の中で世界最大の結晶は、マダガスカルのマラキアリーナ産の緑柱石で、長さ18 m (59 フィート)、直径3.5 m (11 フィート)、重さ380,000 kg (840,000 ポンド) である。^{[13][アップデート]}

緑柱石は六方晶系に属します。通常、緑柱石は六角柱を形成しますが、塊状の形態をとることもあります。環状珪酸塩である緑柱石は、 C軸に沿って列状に、またC軸 に垂直な平行層として配列されたSi ₆ O ₁₈の珪酸塩四面体のリングを組み込んでおり、 C軸 に沿ってチャネルを形成しています 。^[7]これらのチャネルにより、さまざまなイオン、中性原子、分子が結晶に組み込まれ、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、ベリリウムのサイトがさらに置換される可能性があります。 ^[7]これらの不純物により、緑柱石のさまざまな色が生まれます。珪酸塩リング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]

緑柱石はベリリウム化合物であり、吸入すると急性毒性作用により肺炎を引き起こすことが知られている発がん性物質です。^[15]そのため、これらの宝石の採掘、取り扱い、精製には注意が必要です。^[16]

アクアマリン（ラテン語：aqua marina「海水」^[17]）は、青またはシアン色の緑柱石の一種です。通常の緑柱石が産出するほとんどの産地で産出されます。スリランカの宝石砂利の砂鉱床にはアクアマリンが含まれています。ブラジルで産出するような緑黄色の緑柱石は、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は、マキシセ^[19]（発音はマシェシェ）と呼ばれます。^[20]その色は、放射線誘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⁺によるものです。Fe ³⁺イオンは黄金色を生み出し、Fe ²⁺とFe ^3+の両方が存在する場合、色はマキシスのように濃い青色になります。^{[22] [23]光や熱によるマキシスの脱色は、Fe 3+}とFe ²⁺の間の電荷移動によるものと考えられます。^[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、ニューイングランド、ノースカロライナのペグマタイトで見つかります。^{[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場所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、鉱物は荒野にあるため採取できません。^{[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、そして少数ですがリオグランデドノルテ州に鉱山があります。^{[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ています。

エメラルドは緑色の緑柱石で、約2%のクロムと時に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には多くの内包物が含まれているため、その脆さ（破損に対する耐性）は一般的に悪いと分類されます。^[34]

現代英語の「エメラルド」という単語は、中英語の emeraudeに由来し、これは現代フランス語の古期フランス語 ésmeraudeと中世ラテン語の esmaraldusを経て輸入された。esmaraldus はラテン語の smaragdusから来ており、これはギリシャ語の σμάραγδος smaragdosから来ており、 「緑の宝石」を意味する。^[b]

古代のエメラルドは、エジプト人や現在のオーストリア、そして現代のパキスタンのスワットで採掘されていました。^[36]トラピッチェ・エメラルドとして知られる珍しい種類のエメラルドは、コロンビアの鉱山で時折見つかります。トラピッチェ・エメラルドは「星」模様を呈します。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。この地域でサトウキビを加工するのに使用されるトラピッチェという砥石にちなんで名付けられました。コロンビアのエメラルドは、その透明度と輝きから、一般的に最も高く評価されています。最も希少なエメラルドの一部は、コロンビア・アンデスの東部山脈の2つの主要なエメラルドベルト、アルティプラノ・クンディボヤセンスの西にあるムゾとコスクエス、および東のチボールとソモンドコから産出されます。良質のエメラルドは、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、ロシアなどの国でも採掘されています。米国では、ノースカロライナ州ヒデンナイトでエメラルドが採掘されています。1998 年には、ユーコン準州でエメラルドが発見されました。

エメラルドは希少かつ貴重な宝石であり、合成エメラルドの開発の動機となっている。これまでに、熱水合成法^[37]とフラックス合成法の両方の合成法が生産されている。商業的に成功した最初のエメラルド合成法は、キャロル・チャタムのものである^[38] 。フラックス合成エメラルドのもう 1 つの大手生産者はピエール・ギルソン Sr. で、1964 年から市場に出ている。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の緑柱石の種で育てられる。成長は 1 か月に 1 ミリメートル (0.039 インチ) の速度で起こり、典型的な 7 か月の成長で 7 ミリメートルの厚さ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+}イオンの存在によるものと広く考えられている。^{[40] [22] [23]ブラジル、ジンバブエ、その他の産地で}バナジウムによる色とされる濃い緑色の緑柱石もエメラルドとして販売され、認定されている。^{[41] [42] [43]}

ゴールデンベリルの色は、淡い黄色から輝く金色まで様々である。エメラルドとは異なり、ゴールデンベリルは一般的にほとんど欠陥がない。「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」に由来）と同義であることもあるが、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す。^[要出典]黄金色の色は Fe ³⁺イオンによるものである。^{[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る。おそらくカットされたゴールデンベリルで最大のものは、米国ワシントン D.C.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) の石である。 ^[44]

無色の緑柱石はゴシェナイトと呼ばれます。この名前は、この石が最初に発見されたマサチューセッツ州ゴーシェンに由来しています。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、宝石用途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、ピンク、青、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、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則によると、これは法的用語ではありません）、「セシアン（またはシージアン）ベリル」とも呼ばれ、淡いピンクからローズ色の宝石品質のベリルの珍しい品種です。オレンジ/黄色のモルガナイトの品種も見つかり、色の縞模様がよく見られます。黄色の斑点を取り除くために定期的に熱処理が行われ、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⁺イオンによるものです。^[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のメイナーズ・クレーム（ピスミア・ノールズ）で発見された鉱石として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]古い同義語「ビクスバイト」は、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命名）と混同する可能性があるため、CIBJOでは非推奨となっています。[ 49 ]赤色の^「ビクスバイト」ベリルは、以前は「レッド」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、これらの「エメラルド」用語を含む用語は現在米国では禁止されています。^[50]

レッドベリルは非常に珍しく、北米のほんの一握りの場所でしか発見されていないことが報告されている。ユタ州ビーバー郡のワワ山脈、ユタ州ジュアブ郡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あるが、この産地では宝石グレードの石があまり産出されない。 ^[47]宝石グレードのレッドベリルの大部分は、ユタ州中西部のワワ山脈のルビーバイオレット鉱区で産出されており、1958年にユタ州フィルモアのラマー・ホッジスがウラン探鉱中に発見した。^[51]レッドベリルは、マダガスカルや、より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ッタイトと混同されることが知られている。カットされた2種類の宝石は屈折率の違いで区別でき、原石は結晶系の違い（ペッツォッタイトは三方晶系、レッドベリルは六方晶系）で簡単に区別できる。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、他のほとんどの種類のベリルとは異なり、レッドベリルには通常、内包物が多く含まれる。

宝石緑柱石は通常ペグマタイトや特定の変成岩に見られるが、レッドベリルはトパーズを含む流紋岩に見られる。^[53]レッドベリルは、流紋岩の亀裂に沿った、または表面近くの晶洞内の空気溶解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。関連する鉱物には、ビクスバイト、石英、正長石、トパーズ、スペサルティン、擬ブルッカイト、ヘマタイトなどがある。^[48]

• クリソベリル – ベリリウムアルミネートの鉱物または宝石
• 鉱物一覧 – Wikipedia 記事のある鉱物一覧
• サイズ別エメラルド一覧

• シンカンカス、ジョン（1994）。エメラルドとその他の緑柱石。ジオサイエンス・プレス。ISBN 978-0-801-97114-3。

ウィキメディア・コモンズには、ベリルに関連するメディアがあります。

• ウィクショナリーのベリルの辞書定義
• 「緑柱石」 。アメリカ百科事典。1879年。