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| カイヤナイト | |
|---|---|
 | |
| 一般的な | |
| カテゴリ | ネソケイ酸塩 |
| 式 （繰り返し単位） | アルミニウム2SiO5 |
| IMAシンボル | キ[1] |
| シュトランツ分類 | 9.AF.15 |
| 結晶系 | 三斜晶系 |
| クリスタルクラス | ピナコイド ( 1 ) (同じHM シンボル) |
| 空間群 | 1ページ |
| 単位セル | a = 7.1262(12) Å b = 7.852(10) Å c = 5.5724(10) Å α = 89.99(2)°、β = 101.11(2)° γ = 106.03(1)°; Z = 4 |
| 識別 | |
| 色 | 青、白、まれに緑、薄い灰色から灰色、まれに黄色、ピンク、オレンジ、黒、ゾーン分け可能 |
| クリスタル習慣 | 円柱状、繊維状、刃状 |
| 姉妹都市 | ラメラオン{100} |
| 胸の谷間 | [100] 完全 [010] 79°の角度で不完全 |
| 骨折 | 裂けた |
| 粘り強さ | 脆い |
| モース 硬度 | 4.5～5 1つの軸に平行 6.5～7 その軸に垂直 |
| 光沢 | 硝子体から白色 |
| 連勝 | 白 |
| 透けて見える | 透明から半透明 |
| 比重 | 3.53～3.65 測定値; 3.67 計算値 |
| 光学特性 | 二軸（-）; 高浮き彫り |
| 屈折率 | n α = 1.712 – 1.718 n β = 1.720 – 1.725 n γ = 1.727 – 1.734 |
| 複屈折 | δ = 0.012 – 0.016 |
| 多色性 | 三色性、無色から淡い青、青 |
| 2V角度 | 78°～83° |
| 参考文献 | [2] [3] [4] |
カイヤナイトは、アルミニウムを多く含む変成岩ペグマタイトや堆積岩に含まれる、典型的な青色のアルミノケイ酸 塩鉱物です。これはアンダルサイトと珪線石の高圧多形であり、変成岩にカイヤナイトが存在することは、一般的に地殻深部での変成作用を示しています。カイヤナイトは、ジステインまたはシアン石としても知られています。[5]
カイヤナイトは、結晶の方向によって硬度が変化するという点で、強い異方性を持っています。カイヤナイトでは、この異方性は、特徴的な青色とともに、識別特性とみなすことができます。カイヤナイトの名前は、シアン色と同じ語源で、古代ギリシャ語の κύανος に由来しています。これは通常、英語ではkyanosまたはkuanosと表現され、「濃い青」を意味します。
カイヤナイトはセラミックや研磨剤の製造原料として使用され、地質学者が変成帯を追跡するために使用する重要な指標鉱物です。
プロパティ
カイヤナイトはアルミニウムケイ酸塩鉱物で、化学式はAl 2 SiO 5です。色は一般に斑点状の青色ですが、淡い青色から濃い青色までさまざまです[6]。また、灰色や白色、まれに薄緑色の場合もあります。[7]通常は刃状の結晶がまとまって形成されますが、明確な自形結晶として見つかることはあまりなく、コレクターの間では特に珍重されています。[6]カイヤナイトには、結晶の長軸と平行な完全な {100}劈開面と、{100} 劈開面に対して 79 度の角度にある 2 番目の良好な劈開面 {010} があります。カイヤナイトはまた、結晶の長軸に対して約 85 度の角度で {001} に分割されています。[7]劈開面は通常、真珠のような光沢を示します。結晶はわずかに柔軟性があります。[6]
カイヤナイトの細長い柱状の結晶は、通常、その色（標本が青い場合）と同様に、鉱物の優れた最初の指標です。関連鉱物も有用であり、特に、カイヤナイトで頻繁に見られるスタウロライトの多形の存在が有用です。しかし、カイヤナイトを識別する上で最も有用な特徴は、その異方性です。標本がカイヤナイトであると疑われる場合、垂直軸上の2つの明確に異なる硬度値を確認することが識別の鍵となります。{001}に平行な硬度は5.5で、{100}に平行な硬度は7です。[2] [3]したがって、鋼針はカイヤナイト結晶を長軸に平行に簡単に傷つけますが、結晶は長軸に垂直な鋼針では傷がつきません。[6]
構造
カイヤナイトの構造は、酸素イオンの歪んだ面心立方格子として視覚化でき、アルミニウムイオンが八面体サイトの 40% を占め、シリコンが四面体サイトの 10% を占めています。アルミニウム八面体は結晶の長さに沿って鎖を形成し、その半分は直線で、半分はジグザグで、鎖をシリカ四面体が結び付けています。シリカ四面体の間には直接の結合がないため、カイヤナイトはケイ酸塩鉱物のネソケイ酸塩クラスのメンバーになります。[8] [9]
発生
カイヤナイトは、アルミニウムを多く含む原岩（泥質原岩）の広域変成作用中に高圧で形成された変成岩である黒雲母片 麻岩、雲母片岩、ホルンフェルスに産出する。カイヤナイトは、花崗岩やペグマタイト[9] [11]や関連する石英脈[12]にも時折見られ、エクロジャイトにはまれにしか見られない。堆積岩の砕屑粒子として産出するが、急速に風化する傾向がある。[ 7] [11]スタウロライト、紅柱石、珪線石、タルク、角閃石、ゲドライト、ムライト、コランダムと関連している。[2]
カイヤナイトは最も一般的な鉱物の一つで、組成はAl 2 SiO 5です。組成は同じでも結晶構造が異なっている鉱物は、多形と呼ばれます。カイヤナイトには、アンダルサイトとシリマナイトの2つの多形があります。カイヤナイトは高圧で最も安定し、アンダルサイトは低温低圧で最も安定し、シリマナイトは高温低圧で最も安定しています。[13] 4.2 kbarおよび530 °C（986 °F）付近の三重点では、これらはすべて等しく安定しています。 [14] このため、変成岩にカイヤナイトが存在することは、高圧下での変成作用の兆候となります。
カイヤナイトは、地殻の深部で特定の程度の変成作用を受けた変成帯を定義して追跡するための指標鉱物としてよく使用されます。たとえば、 GM バローは、変成岩の鉱物学に関する先駆的な研究で、カイヤナイト帯と珪線石帯を定義しました。バローは、深部で地域的変成作用を受けたスコットランドの地域を特徴づけていました。対照的に、地殻の浅い深さで接触変成作用によって形成されたアイルランドのファナド深成岩体を囲む変成帯には、紅柱石帯と珪線石帯はありますが、カイヤナイト帯はありません。[15]
カイヤナイトは低温・低圧下では安定する可能性があります。しかし、このような条件下では、次のようなカイヤナイトを生成する反応が起こります。
- 白雲母+ 十字石 + 石英 → 黒雲母 + 藍晶石 + H 2 O
このようなことは決して起こらず、カイヤナイトの代わりに白雲母、パイロフィライト、カオリナイトなどの含水アルミノケイ酸塩鉱物が発見される。 [16]
カイヤナイトの刃状結晶は非常に一般的ですが、個々の自形結晶は収集家に珍重されています。[6]カイヤナイトはマンハッタン片岩中に産出され、超大陸パンゲアの形成中に大陸衝突の結果として極度の圧力を受けて形成されました。[17]また、アパラチア山脈のペグマタイトやブラジルのミナスジェライス州でも発見されています。素晴らしい標本はスイスのピッツォフォルノで発見されています。[6]
カイヤナイトはオレンジ色を帯びることがあり、タンザニアのロリオンドで特に多く産出されます。[18]オレンジ色は、構造内に 少量のマンガン（Mn 3+ ）が含まれているためです。
用途
カイヤナイトは主に耐火物やセラミック製品に使用され、磁器製の配管や食器に使用されます。また、電子機器、電気絶縁体、研磨剤にも使用されます。[19]
1100 °C を超える温度では、カイヤナイトは次の反応により ムライトとガラス質シリカに分解します。
- 3(Al 2 O 3・SiO 2 ) → 3Al 2 O 3・2SiO 2 + SiO 2
この変化により膨張が起こる。[20]ムライト化されたカイヤナイトは耐火材料の製造に用いられる。[19]
カイヤナイトは半貴石として使用され、キャッツアイ効果を示すことがありますが、この効果は異方性と完全な劈開によって制限されます。色のバリエーションには、タンザニア産のオレンジ色のカイヤナイトがあります。[18]オレンジ色は、構造内に少量のマンガン（Mn 3+ ）が含まれているためです。 [21]
参考文献
- 具体的な引用
- ^ Warr, LN (2021). 「IMA–CNMNC承認鉱物記号」. Mineralogical Magazine . 85 (3): 291–320. Bibcode :2021MinM...85..291W. doi : 10.1180/mgm.2021.43 . S2CID 235729616.
- ^ abc 「カイヤナイト」（PDF）。鉱物学ハンドブック。2001年。 2019年5月8日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。 2018年1月1日閲覧。
- ^ ab "Kyanite". MinDat . 2013年6月14日閲覧。
- ^ 「カイヤナイト鉱物データ」 Webmineral.com . 2013年6月14日閲覧。
- ^ ジャクソン、ジュリア A. 編 (1997)。地質学用語集（第 4 版）。バージニア州アレクサンドリア：アメリカ地質学研究所。ISBN 0922152349。
- ^ abcdef ジョン・シンカンカス (1964).アマチュアのための鉱物学。ニュージャージー州プリンストン: ヴァン・ノストランド。 528–529ページ。ISBN 0442276249。
- ^ abc ネッセ、ウィリアム・D. (2000).鉱物学入門. ニューヨーク: オックスフォード大学出版局. p. 319. ISBN 9780195106916。
- ^ Winter, JK; Ghose, S. (1979). 「Al 2 SiO 5 多形の熱膨張と高温結晶化学」. American Mineralogist . 64 (5–6): 573–586 . 2021年8月28日閲覧。
- ^ Nesse 2000、315ページより。
- ^ Whitney, DL (2002). 「共存するアンダルサイト、カイヤナイト、シリマナイト:トルコ、シヴリヒサールの三重点付近の進行性変成作用中に3 つの Al 2 SiO 5多形が連続的に形成」。American Mineralogist . 87 (4): 405–416. doi :10.2138/am-2002-0404.
- ^ ab 「地質学のページ - カイヤナイト」。地質学のページ。2014年5月16日。 2020年2月20日閲覧。
- ^ シンカンカス、ジョン (1964)。アマチュアのための鉱物学。プリンストン、ニュージャージー州：ヴァン・ノストランド。p. 529。ISBN 0442276249。
- ^ ネッセ2000、76ページ。
- ^ Bohlen, SR; Montana, A.; Kerrick, DM (1991). 「カイヤナイト⇌シリマナイトとカイヤナイト⇌アンダルサイト平衡の正確な決定とAl2SiO5多形の改訂された三重点」。アメリカ鉱物学者。76 (3–4): 677–680 。2021年8月28日閲覧。
- ^ Yardley, BWD (1989).変成岩石学入門. ハーロウ、エセックス、イギリス: Longman Scientific & Technical. pp. 8–10. ISBN 0582300967。
- ^ ヤードリー1989、68-69ページ。
- ^ クイン、ヘレン (2013 年 6 月 6 日)。「古代の衝突がニューヨークのスカイラインを形作った方法」。BBCサイエンス。BBC.co.uk。2013年 6 月 13 日閲覧。
スチュワート教授は、マンハッタンの片岩によく見られる美しい青い標本であるカイヤナイトと呼ばれる鉱物に注目していました。「カイヤナイトは識別する上で重要な鉱物です。非常に深い場所で、強い圧力がかかった状態でのみ形成されることがわかっています」と教授は語りました。「指紋のように、豊富な情報を明らかにしてくれます。」この鉱物の存在は、マンハッタンの片岩が 3 億年以上前に信じられないほど高い圧力で圧縮されたことを示しています。この片岩は、2 つの巨大な陸地が集まってパンゲアとして知られる超大陸を形成した結果として形成されました。
- ^ ab M. Chadwick, Karen; R. Rossman, George (2009-01-01). 「タンザニア産オレンジカイヤナイト」.宝石と宝石学. 45 .
- ^ Nesse 2000、316ページより。
- ^ シュパイアー、ロバート (1993)。材料の熱分析。CRCプレス。p. 166。ISBN 0-8247-8963-6。
- ^ M. Gaft; L. Nagli; G. Panczer; GR Rossman; R. Reisfeld (2011 年 8 月)。「オレンジカイヤナイト Al 2 SiO 5のレーザー誘起時間分解発光」。光学材料。33 (10): 1476–1480。Bibcode :2011OptMa..33.1476G。doi : 10.1016/ j.optmat.2011.03.052。
- 一般的な参考文献
- 鉱物ギャラリー
- フェイ、GH; ニッケル、 EH (1969)。「カイヤナイトの色と多色性の起源について」(PDF)。カナダ鉱物学者。10 : 35–46。
外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、カイヤナイトに関連するメディアがあります。
- 。ブリタニカ百科事典(第 11 版)。 1911年。