チタン石

チタン石（スフェーン）
チタン石（スフェーン）
	角閃石上のチタン石結晶（画像幅 2 mm）
一般的な
カテゴリ	ネソケイ酸塩
式; （繰り返し単位）	ＣaＴiＳｉＯ5
IMAシンボル	TT
シュトランツ分類	9.AG.15
結晶系	単斜晶系
クリスタルクラス	角柱型（2/m）; （H-M記号と同じ）
空間群	P 2 1 /a
単位セル	a = 7.057 Å、b = 8.707 Å ; 、c = 6.555 Å; β = 113.81°; Z = 4
識別
色	赤褐色、茶色、灰色、黒、黄色、緑、赤、無色
クリスタル習慣	平らなくさび形の結晶で、塊状でもある
姉妹都市	{100} では接触と浸透、{221} では層状
胸の谷間	[110]で区別され、{221}で分離する
骨折	亜貝殻状
モース硬度	5～5.5
光沢	準アダマンタイトでわずかに樹脂質の傾向がある
連勝	赤みがかった白
透けて見える	半透明から透明
比重	3.48～3.60
光学特性	二軸（+）; 非常に高い浮き彫り
屈折率	nα = 1.843 ～ 1.950 ; nβ = 1.870 ～ 2.034 ; nγ = 1.943 ～ 2.110
複屈折	δ = 0.100–0.160
多色性	強い：X = ほぼ無色、Y = 黄色から緑、Z = 赤から黄橙色
2V角度	17～40°（測定値）
分散	r > v 強い
その他の特徴	放射性物質- メタミクトの可能性がある
参考文献

チタン石、またはスフェーン（古代ギリシャ語の σφηνώ （sphēnṓ）「くさび」に由来）^[5]は、カルシウムチタンネソケイ酸塩鉱物、Ca Ti Si O _5です。鉄とアルミニウムの微量不純物が通常存在します。また、セリウムやイットリウムなどの希土類金属もよく含まれており、カルシウムは部分的にトリウムに置き換えられることがあります。^[6]

命名法

国際鉱物学協会新鉱物・鉱物名委員会 (CNMMN) は1982 年の時点でチタン石という名称を採用し、スフェーンという名称を「信用しなくなった」^[7]が、^[8]一般的に論文や書籍では当初この鉱物を両方の名称で識別していた。^[9]^[10]どちらもよく知られていたが、IMA の決定まではスフェーンが最も一般的に使用されていた名称であった。[ ^5]一部の権威者^[11]は、この語は希土類チタン酸塩パイロクロア系列^[12]やペロブスカイト構造を持つ多くの鉱物など、酸化チタンを含むあらゆる化学物質や結晶を説明するために使用されているため、混乱が少ないと考えている。 ^[13]スフェーンという名称は、査読付き科学文献で引き続き公開されており、例えば Hayden らによる論文は 2008 年初頭に Contributions to Mineralogy and Petrology 誌に掲載された。^{[11]スフェーンはチタン}石宝石の非公式名称として存続している。

物理的特性

チタンナイトは、チタンの含有量からその名が付けられ、半透明から透明で、赤褐色、灰色、黄色、緑色、または赤色の単斜晶系結晶として産出する。これらの結晶は典型的には蝶形をしており、双晶となっていることが多い。わずかに樹脂のような光沢を帯びる傾向のある亜アダマンタイト質のチタンナイトは、硬度が 5.5 で、へき開性が弱い。比重は3.52 から 3.54 である。チタンナイトの屈折率は 1.885～1.990 から 1.915～2.050 で、0.105～0.135 の強い複屈折(二軸正) を伴う。顕微鏡で見ると、これが独特の高浮き彫りとなり、一般的な黄褐色と菱形の断面と相まって、この鉱物の識別が容易になる。透明標本は強い三色性で知られ、3 色に見えるかどうかは体の色によって決まる。鉄の消光作用により、スフェーンは紫外線下では蛍光を発しません。チタン石の中には、しばしば多量に含まれるトリウムの放射性分解による構造的損傷の結果、メタミクトになっているものも発見されています。岩石顕微鏡で薄片を観察すると、チタン石の結晶を取り囲む鉱物に多色性のハローが見られます。

発生

チタン石は、中間質および珪長質の火成岩および関連するペグマタイトに一般的な副鉱物として産出する。また、片麻岩、片岩、スカルンなどの変成岩にも産出する。^[2]産出地は、パキスタン、イタリア、ロシア、中国、ブラジル、スイスのトゥイェチ、サンゴッタルド、^[5]マダガスカル、オーストリアのチロル、カナダのオンタリオ州レンフルー郡、メイン州サンフォード、ダイアナのガヴァヌール、ロッシー、ピトケアン島のファイン、ニューヨーク州ブリュースター^[5]および米国のカリフォルニア州などである。

用途

チタン石は顔料に使用される二酸化チタン（TiO _{2 ）}の原料です。

宝石としてのチタン石は、通常、黄緑がかった色調ですが、茶色や黒色の場合もあります。色合いは鉄 (Fe) 含有量によって決まり、Fe 含有量が低いと緑色や黄色になり、Fe 含有量が多いと茶色や黒色になります。チタン石ではゾーニングが一般的です。チタン石は、ダイヤモンドを超える並外れた分散力 (0.051、B から G の間隔) で珍重されています。^[14]チタン石のジュエリー用途は限られています。これは、この石が宝石品質であることが珍しく、比較的柔らかいためです。

チタン石は、特に変成岩地帯において、U-Pb 地質年代計としても使用できます。

画像ギャラリー

フランクフルト・アム・マインのゼンケンベルク自然博物館の鉱物コレクションからの標本
完全に宝石質で透明、明るいオリーブグリーン色のチタン石結晶。方解石と緑簾石の基質の上に載っている。
明るい緑色の、マトリックス上にアデュラリアと少量のクリノクロアを含むチタン石の双晶結晶
パキスタン産のマトリックスにセットされたオリーブグリーンのチタン石の槍先
灰色の緑泥石を含む結晶の列のちょうど上部に位置する緑色のチタン石結晶
黄緑色のチタン酸塩の双晶結晶がマトリックス上に垂直に立っています

参考文献

^ 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.
^ ab 「チタン石」。鉱物学ハンドブック（PDF）。
^ チタン石鉱物データ、WebMineral.com
^ Titanite、Mindat.org
^ abcde ダナ、ジェームズ・ドワイト; フォード、ウィリアム・エベネザー (1915)。『初等鉱物学の学生、鉱山技師、地質学者、探鉱者、収集家などのためのダナの鉱物学マニュアル』（第13版）。ジョン・ワイリー・アンド・サンズ社、 pp. 299–300 。 2009年7月6日閲覧。
^ Deer, WA; Howie, RA; Zussman, J. (1966).岩石形成鉱物入門. Longman. pp. 17–20. ISBN 0-582-44210-9。
^ ニッケル、アーネスト・H.ニコルズ、モンテ C. (2008-10-17)。「IMA/CNMNC 鉱物名リスト」（PDF）。マテリアルデータ株式会社 p. 280 。2009 年 3 月 14 日に取得。
^ Hey, MH (1982 年 12 月). 「国際鉱物学会: 新鉱物および鉱物名に関する委員会」.鉱物雑誌. 46 (341): 513–514. Bibcode :1982MinM...46..513H. doi :10.1180/minmag.1982.046.341.25. S2CID 140202196.
^ Wenk, Hans-Rudolf; Bulakh, Andrei (2004年5月)。鉱物：その構成と起源。ニューヨーク、NY：ケンブリッジ大学出版局。ISBN 978-0-521-52958-7。
^ Nesse, William D. (2003年8月).光学鉱物学入門. ニューヨーク: Oxford University Press, USA. ISBN 978-0-19-514910-4。
^ ab Hayden, LA; Watson, EB; Wark, DA (2008). 「スフェーン（チタン石）用温度計」.鉱物学および岩石学への貢献. 155 (4): 529–540. Bibcode :2008CoMP..155..529H. doi :10.1007/s00410-007-0256-y. S2CID 129085138.
^ Helean, KB; Ushakov, SV; Brown, CE; Navrotsky, A.; Lian, J.; Ewing, RC; Farmer, JM; Boatner, LA (2004 年 6 月)。「希土類チタン酸塩パイロクロアの形成エンタルピー」。Journal of Solid State Chemistry。177 ( 6): 1858–1866。Bibcode :2004JSSCh.177.1858H。doi : 10.1016/ j.jssc.2004.01.009。S2CID 97381935 。
^ Freitas, GFG; Nasar, RS; Cerqueira, M.; Melo, DMA; Longo, E.; Varela, JA (2006 年 10 月)。「ランタンを添加した半結晶性チタン酸ジルコニウムの発光」。Materials Science and Engineering: A . 434 (1–2): 19–22. doi :10.1016/j.msea.2006.07.023。
^ 「スフェーン（チタン石）の価値、価格、宝石情報」国際宝石協会。

外部リンク

マダガスカル産スフェーンの特性、産出および地質データ

[1] 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.

[Handbook-2] 「チタン石」。鉱物学ハンドブック（PDF）。

[Webmin-3] チタン石鉱物データ、WebMineral.com

[Mindat-4] Titanite、Mindat.org

[Dana-5] ダナ、ジェームズ・ドワイト; フォード、ウィリアム・エベネザー (1915)。『初等鉱物学の学生、鉱山技師、地質学者、探鉱者、収集家などのためのダナの鉱物学マニュアル』（第13版）。ジョン・ワイリー・アンド・サンズ社、 pp. 299–300 。 2009年7月6日閲覧。

[6] Deer, WA; Howie, RA; Zussman, J. (1966).岩石形成鉱物入門. Longman. pp. 17–20. ISBN 0-582-44210-9。

[7] ニッケル、アーネスト・H.ニコルズ、モンテ C. (2008-10-17)。「IMA/CNMNC 鉱物名リスト」（PDF）。マテリアルデータ株式会社 p. 280 。2009 年 3 月 14 日に取得。

[8] Hey, MH (1982 年 12 月). 「国際鉱物学会: 新鉱物および鉱物名に関する委員会」.鉱物雑誌. 46 (341): 513–514. Bibcode :1982MinM...46..513H. doi :10.1180/minmag.1982.046.341.25. S2CID 140202196.

[9] Wenk, Hans-Rudolf; Bulakh, Andrei (2004年5月)。鉱物：その構成と起源。ニューヨーク、NY：ケンブリッジ大学出版局。ISBN 978-0-521-52958-7。

[10] Nesse, William D. (2003年8月).光学鉱物学入門. ニューヨーク: Oxford University Press, USA. ISBN 978-0-19-514910-4。

[Hayden-11] Hayden, LA; Watson, EB; Wark, DA (2008). 「スフェーン（チタン石）用温度計」.鉱物学および岩石学への貢献. 155 (4): 529–540. Bibcode :2008CoMP..155..529H. doi :10.1007/s00410-007-0256-y. S2CID 129085138.

[12] Helean, KB; Ushakov, SV; Brown, CE; Navrotsky, A.; Lian, J.; Ewing, RC; Farmer, JM; Boatner, LA (2004 年 6 月)。「希土類チタン酸塩パイロクロアの形成エンタルピー」。Journal of Solid State Chemistry。177 ( 6): 1858–1866。Bibcode :2004JSSCh.177.1858H。doi : 10.1016/ j.jssc.2004.01.009。S2CID 97381935 。

[13] Freitas, GFG; Nasar, RS; Cerqueira, M.; Melo, DMA; Longo, E.; Varela, JA (2006 年 10 月)。「ランタンを添加した半結晶性チタン酸ジルコニウムの発光」。Materials Science and Engineering: A . 434 (1–2): 19–22. doi :10.1016/j.msea.2006.07.023。

[14] 「スフェーン（チタン石）の価値、価格、宝石情報」国際宝石協会。

命名法

物理的特性

発生

用途

画像ギャラリー

参考文献

外部リンク

関連するトピック

角閃石

ネソケイ酸塩

式

IMAシンボル