蛇紋岩亜群

蛇紋石サブグループ（フィロケイ酸塩鉱物のカテゴリーに属するカオリナイト-蛇紋石グループの一部）^{[ 1 ]}は、蛇紋岩によく見られる緑色、褐色、または斑点のある鉱物です。マグネシウムやアスベストの原料として、また装飾石として利用されています。^{[ 5 ]}その名前は、緑色と滑らかまたは鱗状の外観から、ラテン語のserpentinus（「蛇のような」という意味）に由来しています。

蛇紋岩サブグループは、一般的な岩石形成含水マグネシウム鉄フィロケイ酸塩（（Mg、Fe）のセットです。₃ Si₂ O₅ (OH)₄ )苦鉄質超苦鉄質の岩石に含まれる鉱物の変成作用によって生じる鉱物。 ^{[ 6 ]}クロム、マンガン、コバルトニッケルなどの他の元素が微量含まれている場合がある。鉱物学および宝石学蛇紋石には、アンチゴライト、リザルダイト、クリソタイル多形がある。

蛇紋石鉱物は多形性であり、化学式は同じだが、原子が異なる構造、つまり結晶格子に配列されていることを意味する。^{[ 7 ]}繊維状の形態を持つクリソタイルは、蛇紋石の多形の一つであり、より重要なアスベスト鉱物の一つである。蛇紋石サブグループの他の多形は板状の形態を持つ場合がある。アンチゴライトとリザルダイトは板状の形態を持つ多形である。

蛇紋岩には多くの種類があり、宝飾品や硬石彫刻に用いられており、「偽翡翠」や「テトン翡翠」と呼ばれることもある。^{[ 8 ] [ 9 ]}

ほとんどの蛇紋石は不透明から半透明で、軽く（比重は2.2～2.9）、軟らかく（硬度2.5～4）、融解せず、酸に弱い。^{[ 1 ]}すべて微結晶質で塊状であり、単結晶として見つかることはない。光沢はガラス光沢、絹光沢、または脂光沢の場合がある。色は白から灰色、黄色から緑、茶色から黒まで様々で、しばしば斑点状または脈状である。多くは方解石やドロマイトなどの他の鉱物と共生している。

蛇紋石の基本構造単位は、厚さ0.72 nm の極性層 です。Mgに富む三八面体シートは、八面体シートの横方向の格子寸法が 3～5% 大きいにもかかわらず、片側で単一の四面体ケイ酸塩シートにしっかりと結合しています。^{[ 10 ]}異なる蛇紋石種に組織化された構造の第 2 レベルは、この寸法ミスフィットによる層内応力を部分的に補償するために生じます。良好な補償により、凸側にあるより大きな八面体シートでほぼ一定の層曲率が得られます。しかし、このような曲率は層間の水素結合を弱めます。水素結合は平坦な層を維持しようとしますが、これはミスフィット補償の要件と競合します。結果として、層は局所的に湾曲するか平坦になります。^{[ 11 ]}アンチゴライト、リザルダイト、クリソタイルは同じ化学組成を持つが、曲率層が異なるため、アンチゴライトとリザルダイトは層状に凝集し、クリソタイルは繊維状に細長い鉱物粒子となる。^{[ 12 ] [ 13 ]}

蛇紋石鉱物は、地球環境（海洋熱水活動、沈み込み帯、トランスフォーム断層）と地球外環境の両方において、超苦鉄質岩の熱水変質が起こりうる多くの地質系に遍在しています。^{[ 14 ]}苦鉄質鉱物から蛇紋石グループ鉱物への変質過程は、蛇紋石化と呼ばれます。蛇紋石鉱物は、比較的低温（0～約600 ℃）でのカンラン石に富む超苦鉄質岩の水和によって形成されることが多いです。 ^{[ 15 ]}化学反応によりカンラン石が蛇紋石鉱物に変化します。また、カンラン石はペリドタイトや輝石の変成作用によっても生成されることがあります。蛇紋石は、他のマグネシウムケイ酸塩を仮像置換することもあります。不完全な変質により、蛇紋石の物理的性質は大きく変化します。 

アンチゴライトは、湿った超苦鉄質岩の変成作用中に最も一般的に形成される蛇紋石の多形であり、 60 km (37マイル)程度の深さで600 °C (1,100 °F)を超える最高温度でも安定しています。対照的に、リザルダイトとクリソタイルは通常、地表近くで形成され、比較的低い温度、おそらく400 °C (800 °F)をはるかに下回る温度で分解します。クリソタイルは、他の 2 つの蛇紋石多形に対して決して安定ではないと示唆されています。      

海洋盆地から採取された海洋地殻および最上部マントルのサンプルからは、これらの地域の超苦鉄質岩には一般的に蛇紋石が豊富に含まれていることが分かっています。アンチゴライトは、その構造中に重量比で約13パーセントの水分を含んでいます。したがって、アンチゴライトは、沈み込み帯における地球内部への水の輸送、および島弧におけるマグマ生成のための水の放出において重要な役割を果たしている可能性があり、その水の一部はさらに深い場所まで運ばれる可能性があります。

世界中で発生しており、注目すべき地域としては、ニューカレドニア、カナダ（ケベック州）、米国（北カリフォルニア、ロードアイランド、コネチカット、マサチューセッツ、メリーランド、南ペンシルベニア） 、バージニアなどが挙げられる。^{[ 16 ]}アフガニスタン、英国（コーンウォールのリザード半島）、アイルランド、ギリシャ（テッサリア）、中国、ロシア（ウラル山脈）、フランス、韓国、オーストリア（シュタイアーマルク州とケルンテン州）、インド（アッサム州とマニプール州） 、ミャンマー（ビルマ）、ニュージーランド、ノルウェー、イタリアなど。

蛇紋岩は、鉄道のバラスト、建築材料など、さまざまな目的で産業界で利用されており、アスベスト状のものは断熱材や電気絶縁材（クリソタイルアスベスト）として利用されています。蛇紋岩を採掘したり、道路舗装材として使用したりすると、アスベストが空気中に放出され、呼吸によって長期的な健康被害を引き起こす可能性があります。蛇紋岩由来のアスベストは、通常の風化作用によって水源に低濃度で出現することもあります。ただし、使用や摂取に関連する健康被害は、まだ完全には証明されていませんが、EPAは良性の腸ポリープが発生するリスクが高まる可能性があると述べています。^{[ 17 ]} 自然状態では、一部の蛇紋岩は二酸化炭素と反応して酸素を大気中に再放出します。

より魅力的で耐久性のある種類（アンチゴライトのすべて）は「高貴な」または「貴重な」蛇紋石と呼ばれ、宝石や装飾彫刻に広く使用されています。インド亜大陸の歴史的なパンジャブ州のベラという町は、アフガニスタンの採石場から入手した比較的純粋な緑色の蛇紋石を宝石細工、カップ、装飾的な剣の柄、短剣の柄に仕上げることで何世紀にもわたって知られていました。 ^{[ 9 ]}この高品質の蛇紋石鉱石はペルシャ語でサンギヤシュム、英語で「偽の翡翠」として知られ、何世代にもわたってインドの職人によって宝石細工に使用されていました。^{[ 9 ] [ 18 ]}簡単に彫刻でき、よく磨かれ、心地よい油っぽい感触があると言われています。^{[ 19 ]}硬度や透明度が異なる価値の低い蛇紋岩鉱石も、翡翠を模倣するために染色されることがある。^{[ 19 ]}この素材の誤解を招く同義語には、「蘇州翡翠」、「シュタイアーマルク翡翠」、「新翡翠」などがある。

ニューカレドニア産の蛇紋岩は特にニッケルを豊富に含んでいる。ニュージーランドのマオリ族はかつて、地元の蛇紋岩から美しい彫刻品を制作し、それを「涙」を意味するタンギワイと呼んでいた。

ローマ人がラピス・アトラキウスと呼んだこの石は、現在ではヴェルデ・アンティークまたはヴェルデ・アンティックとして知られ、装飾用の化粧石として人気の高い蛇紋岩の角礫岩です。古代にはギリシャのテッサリア地方カサンバラで採掘されていました。蛇紋岩の大理石も広く使われており、アイルランドのコネマラ産の緑色のコネマラ大理石（または「アイリッシュ・グリーン・マーブル」）（その他多くの産地）や、イタリア産の赤色のロッソ・ディ・レヴァント大理石などがあります。蛇紋岩は風化に弱いため、屋内での使用に限られます。

蛇紋岩由来の土壌は、ニッケル、クロム、コバルトの含有量が高いため、多くの植物にとって有毒です。また、カリウムとリンの含有量が少なく、カルシウムとマグネシウムの比率も低いため、多くの植物の成長が阻害されます。植物相は一般的に非常に特徴的で、特殊な成長の遅い種が見られます。蛇紋岩由来の土壌の地域は、森林地帯の中に低木地帯や点在する小さな木々（多くは針葉樹）が帯状に分布しているのが特徴で、こうした地域は蛇紋岩地帯と呼ばれます。

層状アンチゴライトは、丈夫でひだ状の塊として産出します。通常は濃い緑色ですが、黄色、灰色、茶色、黒色の場合もあります。硬度は3.5～4で、光沢は脂っぽい。単斜晶系の結晶は雲母状の劈開を示し、融解しにくい。アンチゴライトという名称は、イタリアとスイスの国境地帯にあるアンティゴリオ渓谷のガイスプファート蛇紋岩という模式産地に由来しています。

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1965年、カリフォルニア州議会は鉱物蛇紋岩を「公式の州岩石および岩石学的シンボル」に指定した。^{[ 22 ]}

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  米国ミシガン州の先カンブリア時代の蛇紋岩
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  イーストドーバー超苦鉄質岩体由来の蛇紋岩、オルドビス紀。米国バーモント州イーストドーバーの東にある道路切土。
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  イギリス、スコットランド、シェトランド諸島、アンスト島のクレイジオ産アンチゴライト
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  オーストラリア、タスマニア州ヒーズルウッド地区のロード・ブラッシー鉱山産のアンチゴライト
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  カナダ、ケベック州のジェフリー鉱山産の、奇妙な模様を持つアンチゴライトの板。
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  ケベック産のピクロライト（アンチゴライト）は、色と形がセロリに似ている。
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  ウッドズ・クロム鉱山産のゲンタイト（アンチゴライト）。この標本を覆う鮮やかな緑色の光沢のあるアンチゴライトは、珍しいこぶ状、泡状、または晶洞状の形態を呈している。
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  アメリカ合衆国ニューヨーク州ウォーレン郡サーマン郡区アスベスト鉱山産ボーウェナイト（アンチゴライト）
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  ボーウェナイト蛇紋岩（アンチゴライトの一種）の研磨された板。典型的な曇り斑と脈状模様が見られる。
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  ターバン装飾品、北インド、デリーまたはジャイプール、18～19世紀、アンチゴライト、金、真珠、ガラス。ベルリン民族学博物館所蔵
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  緑色に変色した蛇行状のテーブルディスプレイ、17世紀
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  半貴石を使用したネックレスとイヤリングのセット。球状の緑色のビーズはロシア産の蛇紋石です。その他、ジャスパー（赤色）とフローライト（青色）も使用されています。
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  ペンシルベニア大学のカレッジホール
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  ウェストチェスター大学の旧図書館ビル
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  ウェストチェスター大学のリサイタルホール

• 鉱物ギャラリーからの鉱物の説明
• エヴァンス、バーナード・W. (2004).蛇紋岩多系再考：クリソタイルは準安定である。『国際地質学レビュー』第46巻、479-506ページ
• マイロン・G. (2003).火成岩および変成岩岩石学、第2版。ブラックウェル出版。ISBN 1-4051-0588-7
• クルッケバーグ、アーサー・R. (2002).地質学と植物：地形と岩石の種類が植物に及ぼす影響。シアトル：ワシントン大学出版局。ISBN 0-295-98452-X