霞石閃長岩

霞石閃長岩

火成岩
ニュージャージー州北部、オルドビス紀ビーマービル複合岩石の霞石閃長岩の手持ち標本
構成
主要な	アルカリ長石、霞石、単斜輝石、角閃石、黒雲母
二次	マグネタイト、イルメナイト、アパタイト、チタナイト

ネフェリン閃長岩は、主にネフェリンとアルカリ長石からなる全結晶質の 深成岩です。^[1]岩石はほとんどが淡色、灰色、またはピンク色で、全体的な外観は花崗岩に似ていますが、濃い緑色の変種も知られています。フォノライトは、細粒の噴出岩の同等物です。

ネフェリン閃長岩はシリカが不飽和で、一部は過アルカリ性です (火成岩で説明されている用語)。ネフェリンは石英と共存しない固溶体鉱物である長石類であり、むしろ石英と反応してアルカリ長石を生成します。

これらはネフェリンの存在だけでなく、アルカリや希土類元素、その他の不適合元素を豊富に含む他の多くの鉱物の存在によっても閃長岩と区別されます。ネフェリン閃長岩では、一般に正長石に代表されるアルカリ長石と、パーサイトを形成する離溶した層状アルバイトが占めています。一部の岩石ではカリ長石が、他の岩石ではソーダ長石が優勢です。新鮮で透明な微斜長石は、一部のタイプのネフェリン閃長岩の非常に特徴的なものです。

ソーダライトは、薄片では無色透明だが、手持ち標本ではしばしば淡青色をしており、ネフェリンに加えて主要な長石鉱物である。赤褐色から黒色のエニグマタイトもこれらの岩石中に産出する。鉄分を極めて多く含むオリビンは稀であるが、一部のネフェリン閃長岩中に存在している。その他の鉱物で少量含まれるものとしては、ナトリウム分を多く含む輝石、黒雲母、チタン石、酸化鉄、燐灰石、蛍石、黒色 柘榴石、ジルコンなどがある。カンクリナイトはいくつかのネフェリン閃長岩中に産出する。ネフェリン閃長岩およびそれを横切るペグマタイト鉱脈からは、興味深く珍しい鉱物が数多く記録されている。

ネフェリン閃長岩の肉眼的特徴は花崗岩のそれと類似している。ネフェリンの存在と石英の不在が基本的な違いである。黒雲母の含有量は一般に少なく、主な苦鉄質鉱物は単斜輝石(±) と角閃石(±) である。肉眼的色は灰色で、花崗岩より少し暗い。ネフェリン閃長岩から生じた高品位変成岩があり、これは非常に稀な片麻岩組織を特徴とする。これはネフェリン閃長岩片麻岩またはリッチフィールド岩と呼ばれている。その一例はブラジルのリオデジャネイロ州カナ村で発見されている。

この岩石は全結晶質で、一般に等粒度、等方向性、粗大で、粒径は 2 mm ～ 5 mm です。まれに、長さ 2 cm ～ 5 cm、厚さ 5 mm ～ 2 cm のアルカリ長石斑晶が含まれる場合があります。斑晶は方向性を示し、最終的には累積的なテクスチャを示します。

主な鉱物は、アルカリ長石、霞石、単斜輝石(±)、角閃石(±)、黒雲母(±) です。霞石が主な類長石です。石英と斜方輝石は含まれていません。IUGS 分類命名法 (国際地質科学連合、Streckeisen、1978) によると、霞石閃長岩は 10% < F /( F + A + P ) < 60% およびP /( A + P ) < 10% です (ここで、Fは類長石、Aはアルカリ長石、Pは斜長石の体積分率)。フォノライトは細粒の同等物です。霞石が 10% 未満の場合、その岩石は霞石またはプラスカイトを含むアルカリ閃長岩と呼ばれます。石英と霞石を含まない類似の岩石はアルカリ閃長岩または閃長岩と呼ばれます。霞石閃長岩は、長石類を含むため、典型的なアルカリ岩に分類されます。

アルカリ長石はカリウムではなく、一般にナトリウム-カリウムで、パーサイトと呼ばれる絡み合った不斜長石が特徴です。アルカリ長石では、ほぼ純粋なアルバイトドメインが観察されます。ネフェリンは一般に、ナトロライトとカンクリナイトへの部分的な変化を示します。単斜輝石はナトリウムであり、その組成はヘデンベルグ輝石からエジリン-オージャイトまでさまざまです。この鉱物は最終的に吸収形状を呈します。角閃石および/または黒雲母で構成される反応縁がよく見られます。角閃石はアルカリ性が高く、アルカリ性角閃石 やリーベック輝石などがあります。アルカリ性の単斜輝石と角閃石は、典型的なアルカリ岩の特徴です。黒雲母はアナイトであり、Fe/Mg 比が高いです。

副次鉱物は磁鉄鉱、イルメナイト、アパタイト、チタン石です。最後に、ソーダライトは熱水断裂に沿って見つかります。花崗岩と異なり、ジルコンは稀で、存在するとしても、捕獲結晶の形で存在します。一方、霞石閃長岩片麻岩には、ジルコンの結晶が豊富に含まれており、大きな結晶です。

シリカ不飽和火成岩は、通常、地球のマントルで低度の部分溶融によって形成されます。発生源地域では、二酸化炭素が水よりも優勢である可能性があります。このような岩石のマグマは、大陸のリフト、海洋島、沈み込み帯の沈み込み上部など、さまざまな環境で形成されます。ネフェリン閃長岩とフォノライトは、より塩基性のシリカ不飽和マントル由来の溶融物からの結晶分別によって、またはそのような岩石の部分溶融として生成されます。標準鉱物学にネフェリンを含む火成岩は、通常、カーボナタイトなどの他の珍しい火成岩と関連しています。

霞石閃長岩とフォノライトは、例えば ブラジル、カナダ、カメルーン、中国、グリーンランド、イタリア、ノルウェー、ピレネー山脈、スウェーデン、トランスバール地方、ウラル山脈、アメリカ合衆国アーカンソー州のマグネットコーブ火成岩複合体、中央モンタナ州アルカリ地方の山々 、 ^[2]および海洋島で産出されます。

フォノライト溶岩は東アフリカ地溝帯で特に大量に形成され、その量は Barker (1983) が論じたように、他のすべてのフォノライト発生量を合わせた量を超える可能性がある。

ネフェリン規範岩石はブッシュフェルト火成岩複合体と密接に関連して発生し、おそらくその大規模な超塩基性層状貫入岩の壁岩が部分的に溶融して形成されたものと考えられます。

霞石閃長岩は稀少で、イギリス（ボララン湖）^[3]に1ヶ所、フランスとポルトガルに1ヶ所のみ産出する。ボヘミアやノルウェー、スウェーデン、フィンランドの数ヶ所でも知られている。アメリカ大陸では、テキサス、アーカンソー、ニュージャージー（ビーマービル複合岩体^[4]）、マサチューセッツのほか、オンタリオ、ブリティッシュコロンビア、ブラジルでも発見されている。南アフリカ、マダガスカル、インド、タスマニア、ティモール、トルキスタンでもこの系列の岩石が産出する。

このクラスの岩石は、ブラジル（ティングア山脈）でも産出され、方ソーダライトと多くの場合は多量の輝石を含み、西サハラとカーボベルデ諸島でも産出する。また、マダガスカルのトランスバールにあるズワルテ・コピース、ブラジルのサンパウロ、米国西テキサスのパイサーノ峠、カナダのケベック州モントリオールでも産出する。米国マサチューセッツ州セーラムの岩石は、アルバイトとエジリンを多く含む雲母フォヤイトで、花崗岩とエッセキサイトを伴う。リッチフィールド石は、アルバイトが主な長石である、もう 1 つの特徴的なタイプの霞石閃長岩である。この岩石は、米国メイン州リッチフィールドにちなんで名付けられ、散在した岩塊として産出する。黒雲母、カンクリナイト、方ソーダライトがこの岩石の特徴である。同様の霞石閃長岩がオンタリオ州ヘイスティングス郡で知られており、正長石はほとんど含まれず、アルバイト長石のみが含まれています。霞石は非常に豊富で、カンクリナイト、ソーダライト、スカポライト、方解石、黒雲母、角閃石もあります。ルジャウライトは、その暗い色によって上記の岩石と区別されますが、これは、オージャイト、エジリン、アルフヴェドソン閃石、その他の種類の角閃石などの鉱物が豊富に含まれているためです。典型的な例は白海のルジャウルの近くで知られており、ウンプテカイトやその他の非常に奇妙な岩石とともに産出します。このグループの他の産地は、ソーダライト閃長岩とともにグリーンランドのジュリアネハーブで、その縁には白榴石に続く仮像が含まれています。ルジャウライトは、平行縞状または片麻岩構造をとることが多い。ソーダライト閃長岩は、ネフェリンの大部分または完全にソーダライトが占めており、グリーンランドでは微斜長石パーサイト、エジリン、アルヴェドソン石、ユーディアライトも含まれています。

カンクリナイト 閃長岩は、カンクリナイトを多く含み、スウェーデンのダレカリアとフィンランドで発見されている。白海のルジャウル・ウルト産のウルタイトは、ネフェリンが大部分を占め、エジリンと燐灰石を含むが、長石は含まれていない。ジャクピランジャイト（ブラジルのジャクピランガ産）は、チタンを含む普通輝石、磁鉄鉱、イルメナイト、ペロフスカイト、ネフェリンと、副次的な黒雲母 からなる黒っぽい岩石である。

シリカ不飽和および過アルカリ性の火成岩にはさまざまな種類があり、最初に発見された場所にちなんで名付けられた非公式の地名も数多くあります。多くの場合、これらは 1 つ以上の希少鉱物または鉱物質を含む単純な霞石閃長岩であり、新しい正式な分類に値しません。これらには以下が含まれます。

フォヤアイト：フォヤアイトは、ポルトガル南部のモンシーケ山脈にあるフォヤにちなんで名付けられました。これらは、輝石、角閃石、黒雲母などの鉄マグネシウム鉱物を 10% 未満含むカリ長石ネフェリン閃長岩です 。

ラウダライト:ノルウェーのラウダライトは灰色またはピンク色で、多くの点で、一緒に産出するノルウェー南部のラルビカイトによく似ています。ラウダライトには、無長石、黒雲母または緑がかった普通輝石、多量の燐灰石、場合によってはカンラン石 が含まれます。

ディトライト: ディトライトの名前はルーマニア、トランシルバニアのディトラウに由来しています。本質的には、微斜長石、方ソーダライト、カンクリナイトの混成のネフェリン閃長岩です。また、正長石、ネフェリン、黒雲母、エジリン、アクマイトも含まれています。

霞石閃長岩の化学的特異性はよく表れています。霞石閃長岩はアルカリとアルミナが非常に豊富で（そのため、長石類とアルカリ長石が豊富に含まれています）、シリカは 50 ～ 56% の範囲で存在します。一方、石灰、マグネシア、鉄は、他の成分よりも多少ばらつきはあるものの、大量には存在しません。Barker (1983) がまとめた霞石閃長岩の主要元素の世界平均を、酸化物の重量パーセントで表したものが以下に記載されています。

霞石閃長岩は、霞石鉱物とアルカリ塩基性鉱物の存在によってそれぞれ表される（Na ₂ O+K ₂ O）/SiO ₂および（Na ₂ O+K ₂ O）/Al ₂ O ₃の比が高いことを特徴としています。そのため、地球化学的にはアルカリ岩に分類されます。この岩石は、FeおよびMg含有量が低く、合計で約3wt%であるため、この意味では珪長質岩に分類されます。ただし、SiO ₂含有量はそれほど高くなく、53%～62wt%で、安山岩や閃緑岩に相当します。この意味では、中間岩に相当します。軽希土類元素が高濃度に濃縮されており、マグマが高度に分化していることを表しています。

• SiO2 : _54.99 %
• _二酸化チタン:0.60%
• アルミニウム₂酸化₃ : 20.96%
• 鉄_{2O3 :} 2.25 %
• FeO : 2.05%
• マンガンO :0.15%
• マグネシウム:0.77%
• 酸化カルシウム：2.31%
• ナトリウム₂酸素: 8.23%
• カリウム₂酸素: 5.58%
• 水分_: 1.47 %
• リン酸₂酸₅ : 0.13%

この平均組成の標準鉱物学には、約22% のネフェリンと 66% の長石が含まれています。

霞石閃長岩には石英が含まれず、長石と霞石が豊富に含まれているため、ガラスや陶磁器の製造に使用されます。

ネフェリン閃長岩の工業的用途には、耐火物、ガラス製造、セラミック、顔料や充填剤などがある。これらの用途では、ネフェリン閃長岩は粉砕され、暗色鉱物は慎重に分離され、主に長石とネフェリンの混合物が残る。この混合物は、ペグマタイトの長石よりもアルカリとアルミニウムが多く、鉄とシリカが通常少ないため、優れた原料となる。1994年、最大の生産国であるカナダとノルウェーのネフェリン閃長岩の生産量は、それぞれ60万トンと33万トンであった。^[5]

ガラス製造業者の原料としてのネフェリン閃長岩の要件には以下が含まれる：^[6]

• Al ₂ O ₃ >23%; >14% Na ₂ O + K ₂ O; Fe ₂ O ₃ <0.1%、
• 難溶性鉱物が存在しない。
• 粗挽き、通常は -40# ～ +200# メッシュ。

セラミックグレードのネフェリン閃長岩の典型的な鉱物学的および化学的分析は以下のとおりです。^[7]

• Sørensen, H. 1974.アルカリ岩石。第1版。John Wiley & Sons Ltd. 634ページ。ISBN 0-471-81383-4。 
• アラバマ州ストレッカイゼン、1978 年。IUGS 火成岩の系統学に関する小委員会。火山岩、ランプロフィラ、カーボナタイト、メリライト岩の分類と命名法。推奨事項と提案。 Neues Jahrbuch für Mineralogie、Abhandlungen、141、1–14。
• Motoki, A.、Sichel, SE、Vargas, T.、Aires, JR、Iwanuch, W.、Mello, SLM、Motoki, KF、Silva, S.、Balmant, A.、Gonçalves, J. 2010. 地球化学進化ブラジル、リオデジャネイロ州、タングア、リオ ボニート、イタウナ貫入天体の珪長質アルカリ岩。ジオシエンシアス、リオクラロ、29–3、291–310。
• Motoki, A., Araújo, AL, Sichel, SE, Motoki, KF, Silva, S. ブラジル、リオデジャネイロ州カボフリオ島貫入岩体の大陸地殻同化作用によるネフェリン閃長岩マグマの分化プロセス。Geociências、リオクラロ、2011年、印刷中。

帰属

•  この記事には、現在パブリック ドメインとなっている出版物のテキストが組み込まれています:  John Smith Flett (1911)。「Nepheline-syenite」。Chisholm , Hugh (編)。Encyclopædia Britannica (第 11 版)。Cambridge University Press。

• ダニエル・S・バーカー『火成岩』Prentice-Hall, Inc., 417 ページ、1983 年。ISBN 0-13-450692-8 

ウィキメディア・コモンズには、ネフェリン閃長岩に関連するメディアがあります。

• アーカンソー州のネフェリン
• カナダ ファクトシート 霞石閃長岩
• 米国地質調査所
• アメリカ大陸におけるアルカリ岩の産出
• USGS 長石