ローソナイト

ローソナイト
カリフォルニア州の基準産地から採取されたサンプル。雲母片岩に含まれるパステルピンクのローソナイトの細長くて光沢のある半透明の結晶が 2 つあります。サイズ: 6.1 cm × 3.2 cm × 2.5 cm (2.4 インチ × 1.3 インチ × 1.0 インチ)
一般的な
カテゴリ	ソロシリケート
式 （繰り返し単位）	CaAl 2 Si 2 O 7 (OH) 2・H 2 O
IMAシンボル	ライト[1]
シュトランツ分類	9.BE.05
結晶系	斜方晶系
クリスタルクラス	双錐体（mmm） HM記号：（2/m 2/m 2/m）
空間群	センチセンチ
単位セル	a = 5.847、b = 8.79、 c = 13.128 [Å]; Z  = 4
識別
色	無色、白、淡い青から灰青色
クリスタル習慣	通常は柱状、板状、また粒状、塊状
姉妹都市	一般的な{101}ラメラ
胸の谷間	{100} と {010} では完全、{101} では不完全
粘り強さ	脆い
モース 硬度	7.5
光沢	ガラス質、脂っこい
連勝	白
透けて見える	半透明
比重	3.05～3.12
光学特性	二軸（+）
屈折率	n α = 1.665 n β = 1.672–1.676 n γ = 1.684–1.686
複屈折	δ = 0.019–0.021
多色性	弱い; X = 青、淡い黄褐色; Y = 濃い青緑、黄緑; Z = 無色、黄色
2V角度	測定値: 84°～85°
分散	強い、r > v
参考文献	[2] [3] [4]

ローソン石は、化学式 CaAl ₂ Si ₂ O ₇ (OH) ₂ ·H ₂ Oで表される含水カルシウムアルミニウムソロシリケート鉱物です。ローソン石は、斜方晶系で柱状、多くの場合は板状の結晶として結晶化します。結晶の双晶形成がよく見られます。透明から半透明の無色、白、ピンク、青みがかった灰色からピンクがかった灰色のガラス状から脂状の結晶を形成します。屈折率は、 nα = 1.665、nβ = 1.672 – 1.676、nγ = 1.684 – 1.686 です。通常、薄片ではほぼ無色ですが、配向によって無色から淡黄色、淡青色まで変化する多色性のローソン石もあります。この鉱物のモース硬度は 7.5、比重は 3.09 です。2 方向に完全にへき開し、脆性破壊を起こします。ネバダ州で採掘される化石を含んだジャスパーである ラーソナイトと混同しないでください。   

ローソン石は、青色片岩相に典型的な変成鉱物です。また、変質した斑れい岩や閃緑岩中に二次鉱物として存在します。関連鉱物には、緑簾石、チタン石、藍閃石、ざくろ石、石英などがあります。ローソン石はエクロジャイトの珍しい成分です。地表に露出したエクロジャイト中にローソン石がほとんど含まれないのは、沈み込み帯の深部でローソン石が豊富に存在するためではなく、ローソン石が他の鉱物に容易に置き換えられるためです。

ローソン石は、1895年にカリフォルニア州マリン郡ティブロン半島のリングマウンテンで発見されたことが初めて記載され^{[5] 、}カリフォルニア大学の地質学者アンドリュー・ローソン（1861-1952）にちなんで、ローソンの大学院生であったチャールズ・パラシェとフレデリック・レスリー・ランサムによって命名されました^[6]。

ローソナイトは、化学的にも構造的にも緑簾石群の鉱物と関連のある変成珪酸塩鉱物です。理想的な組成 CaAl ₂ Si ₂ O ₇ (OH) ₂ ·H _{2 O に近いため、}灰長石CaAl ₂ Si ₂ O ₈ (無水相当物)と化学組成が近くなりますが、ローソナイトは密度が高く、Al 配位が異なります (Comodi 他、1996)。ローソナイトの結晶構造に結合している大量の水は、順行変成作用中にローソナイトがより密度の高い鉱物に分解される際に放出されます。つまり、ローソナイトは沈み込む海洋リソスフェアの深部までかなりの量の水を運ぶことができます(Clarke 他、2006)。ローソン石に対する異なる温度と異なる圧力での反応を変える実験は、最も研究されている側面の 1 つです。これは、アンチゴライト、タルク、フェンジャイト、スタウロライト、緑簾石などの他の OH 含有相と同様に、これらの特性が水をマントル深部まで運ぶ能力に影響を与えるためです(Comodi ら、1996 年)。

ローソン石は非常に広く分布している鉱物で、自然界における中～高圧（6,000～25,000  bar）および低温（300～600 °C）条件の指標として重要であることから、大きな関心を集めています（Clarke et al., 2006）。これは主に大陸縁辺部（沈み込み帯）に沿って生成し、カリフォルニア州マリン郡ティブロン半島リードステーションのフランシスカン層、ニュージーランド、ニューカレドニア、および環太平洋造山帯の他の地点の片岩、イタリア、 中国、日本、ギリシャ、トルコのピエモンテ変成岩などで見つかります。

ローソン石と灰長石は組成が似ているものの、構造がかなり異なります。灰長石はアルミニウムと四面体配位（長石の Si が Al で置換）していますが、ローソン石は Al と八面体配位しているため、Cmcm の空間群を持つ斜方晶系ソロシリケートであり、Si ₂ O ₇グループと O、OH、F、H ₂ O で構成され、[4] および/または >[4] 配位の陽イオンで構成されています。これは、ローソン石と一緒に見つかることが多い緑簾石グループに非常に似ています。緑簾石グループもソロシリケートであり、その構造は 2 つの SiO _{4四面体が接続し、陽イオンが接続しているものです。その構造に含まれる水は、2 つの Al 八面体と 2 つの Si 2} O ₇グループのリングで形成される空洞によって可能になり、それぞれに孤立した水分子とカルシウム原子が含まれています。ヒドロキシルユニットは、エッジを共有する Al 八面体に結合しています (Baur、1978)。

ローソナイトは、斜方晶系柱状結晶の晶癖を持ちます。これは、細長い柱状、または管状の形をした結晶で、一方向に細い寸法を形成し、両方とも 2 つの完全な劈開があります。この結晶は透明から半透明で、色は白から淡い青、白い筋とガラス質または脂っこい光沢がある無色までさまざまです。比重は 3.1 g/cm ³と比較的低く、モース硬度スケールで 7.5 とかなり高く、石英よりわずかに高いです。顕微鏡で、ステージを回転させながら平面偏光の下でローソナイトを青、黄色、または無色として見ることができます。ローソナイトは、 n _α  = 1.665、n _β  = 1.672–1.676、n _γ = 1.684–1.686の 3 つの屈折率を持ち 、これにより複屈折δ  = 0.019–0.021 と光学的に正の二軸干渉指数が生成されます。

ローソナイトは、高圧条件の指標鉱物として使用できる重要な変成鉱物です。指標鉱物は、岩石が経験した変成の程度を判断するために地質学で使用されます。新しい変成鉱物は、原岩（変成前の岩石）に課せられた圧力と温度条件の変化に続いて、固体陽イオン交換によって形成されます。変成岩で生成されるこの新しい鉱物が指標鉱物であり、その鉱物が形成されるために原岩が達成する必要のある最小圧力と温度を示します。

ローソン石は高圧低温の条件で形成されることが知られており、冷たい海洋地殻が海溝を下りてマントルに沈み込む沈み込み帯で最も一般的に見られます (Comodi 他、1996)。スラブとそれとともに沈み込む流体の初期の低温により等温線が下がり、スラブは周囲のマントルよりはるかに低温に保たれ、このような異常な高圧低温条件が可能になります。藍閃石、ざくろ石、フェンジャイト、ゾイサイトなどの緑簾石グループの鉱物は、青色片岩によく含まれる他の鉱物です。玄武岩質の母岩から形成される青色片岩には、ローソン石または緑簾石のいずれかが含まれます。藍閃石 + ローソン石または緑簾石の共存は、青色片岩相の特徴です。

ローソン石はエクロジャイトにも見られますが、地質学的記録に残ることは稀です。ローソン石エクロジャイトの一般的な組み合わせは、ガーネット+オンファス輝石+ ローソン石 +フェンジャイト+ルチル±藍閃石です。ローソン石はガーネットの包有物として、マトリックス相として、また鉱脈として存在し、沈み込みと隆起の詳細な歴史を示しています。

ローソン石は、最も一般的には変成玄武岩に見られますが、変成チャートや変成炭酸塩岩などの変成堆積岩にも形成されます。また、超塩基性岩（蛇紋岩）と他の岩石の接触帯など、沈み込み中に交代作用によって形成される岩石にも形成されます。

ローソン石は結晶構造中に水分を多く含む (11.5 重量%) だけでなく、青色片岩やエクロジャイトに含まれる他の鉱物に比べて、ウラン、トリウム、鉛、ストロンチウム、希土類元素などの微量元素を大量に含んでいます。一部のローソン石には鉄、クロム、チタンも含まれています。これらの元素の含有量は、通常、単結晶内で変化します。

ローソン石の崩壊は、沈み込み帯で中深発地震が発生するメカニズムの 1 つとして挙げられています。

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