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| タラナカイト | |
|---|---|
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| 一般的な | |
| カテゴリ | リン酸鉱物 |
| 式 （繰り返し単位） | (K,Na) 3 (Al,Fe 3+ ) 5 (PO 4 ) 2 (HPO 4 ) 6・18H 2 O |
| IMAシンボル | タール[1] |
| ストルンツ分類 | 8.CH.25 |
| 結晶系 | 三角 |
| クリスタルクラス | 六角不等辺三角形 ( 3 m) HM記号: ( 3 2/m) |
| 空間群 | R 3 c（No. 167） |
| 単位セル | a = 8.7025、c = 95.05 [Å]; Z = 6 |
| 識別 | |
| 式量 | 1,342.30 グラム/モル |
| 色 | 白、淡黄色、または灰色 |
| クリスタル習慣 | 板状、塊状、結節状 |
| 粘り強さ | 柔軟性があり、滑らか |
| モース 硬度 | 1–2 |
| 連勝 | 白 |
| 透けて見える | 透明 |
| 比重 | 約2.13 |
| 光学特性 | 一軸（−） |
| 屈折率 | n ω = 1.506–1.510 n ε = 1.500–1.503 |
| 溶解度 | 水に不溶、 酸にわずかに溶ける[2] |
| 参考文献 | [3] [4] [5] [6] |
タラナカイトは、化学式が( K , Na ) 3 ( Al , Fe 3+ ) 5 ( PO 4 ) 2 ( HPO 4 ) 6 ·18 H 2 Oである、水和したアルカリ鉄 アルミニウムリン酸鉱物である。[3] [4] [5]コウモリや鳥の糞、またはまれに骨やその他の有機物に由来するリン酸を豊富に含む溶液と粘土鉱物またはアルミニウム岩との反応で形成される。[7]タラナカイトは、コウモリが生息する湿った洞窟で、洞窟表面と糞層の境界付近で最もよく見られる。また、鳥のコロニーが生息していた、一年中湿った沿岸地域でも見られる。タイプ地域、およびその名の由来となったニュージーランドのタラナキ沖のシュガーローフ諸島 は、沿岸での発生例である。
タラナカイトは、白、淡黄色、または灰色の小さな結晶を形成し、通常は粉末状の結節状集合体または地殻中に見られます。タラナカイトは六方晶系で結晶化し、既知の鉱物の中で最も長い結晶軸を持つことで知られています。タラナカイトの単位格子の c軸の長さは9.505ナノメートルです。[4]
発生
タラナカイトは、1866年にジェームズ・ヘクターとウィリアム・スキーによって初めて記載されました。[8] [9]この物質は、ニュージーランドのタラナキのシュガーローフ諸島（ 39°02′57″S 174°01′40″E / 39.049086°S 174.027708°E / -39.049086; 174.027708付近）で、粗面岩の割れ目にある薄い黄白色の非晶質の層としてH・リッチモンドによって発見されました。タラナカイトの中には、暗い黄褐色の層が見られ、ウェーヴェライトであると考えられていました。現代のX線分析により、この包有物はヴァシェギ石（Al 11 (PO 4 ) 9 (OH) 6 )·38H 2 O）であることが後に示されました。[10]
タラナカイト自体は当初ウェーベライトと間違えられていた。その相対的な柔らかさと融解のしやすさといった物理的差異から、ニュージーランド植民地政府の分析官であったスキー氏は定量化学分析を実施し、この鉱物はアルミニウムとカリの二重含水リン酸であり、アルミニウムの一部が三価鉄に置き換わっていると特定した。[8]これにより、ニュージーランドで初めて発見された新鉱物種であることが確認された。[11]
ヘクターとスケイは、タラナカイトの形成に必要なリン酸塩の最も可能性の高い供給源として鳥の糞を特定し、炭酸塩が存在せずアルミニウムの含有量が比較的少ないことから、過リン酸塩の製造に鳥の糞を使用することで利点が得られる可能性があると推測した。タラナカイトの分布が限られていたため、このような工業的利用は実現されなかった。
タラナカイトは2つの洞窟で再発見され、2つの新しい名前が付けられました。1894年、アルマン・ゴーティエはフランスのエロー県ミネルヴ洞窟で発見された鉱物をミネルバイトと名付け、これは分解したグアノと動物の死骸が粘土と反応して形成されたと主張しました。彼は実験的にこれを正当化するために、リン酸アンモニウムをゼラチン状の酸化アルミニウム、炭酸鉄、石灰岩と反応させました。これらの反応により、ミネルバイトに似た化合物と、洞窟で観察されたものに似たリン酸鉄とリン酸カルシウムが得られました。 [12] 1904年、エウジェニオ・カソリアはイタリアのモンテ・アルブルノでグアノ層の下で鉱物を発見し、パルメライトと名付けました。[13]これらの2つの鉱物は後にX線粉末回折によってタラナカイトと特定され[10]、歴史的優先順位によりタラナカイトが支持されました。[14]
タラナカイトのその他の産出地としては以下が挙げられる: [15]
- 洞窟内にグアノ堆積物は存在せず、リン酸塩処理は有機物を含む川の水が洞窟内に浸透することで起こると考えられています。
- レユニオン、インド洋 (ミネルバイトとして) (1910)
- レオネス島、パタゴニア(1933)
- ペンギンのコロニーと関連
- ピッグホール洞窟、バージニア州ブラックスバーグ近郊（1954年）[16]
- 石灰岩の洞窟。タラナカイトは、コウモリの糞や毛髪と粘土の接触部付近、および粘土の破砕部の割れ目内で粉末として産出されます。これは米国におけるタラナカイトの初めての発見でした。
- 鬼の岩屋洞窟、広島県（1975年）[17]
- コウモリの糞が堆積している地域では、粘土堆積物内の石膏に付随する粉末として、地表から 3 センチメートル以内に存在します。
- カメルーン、ヤウンデ近郊のメゼス洞窟[18]
- 花崗岩の洞窟にある、規則的に交互に重なるタラナカイトとオパールの微細層からなるサンゴ質の洞窟生成物。タラナカイトの規則的な層状化は、雨期に洞窟の上部からグアノが浸出したり粘土が流れ出たりする季節的な影響によるものと説明されています。
- ニュージーランド、オタゴ州のクックスヘッドロックとグリーン島（2003年） [19]
- 節理のある角礫状の玄武岩中に微結晶集合体として白亜リン酸とともに存在します。グリーン島のリトルブルーペンギンとクックスヘッドロックのカモメがグアノの主な発生源であると考えられています。
ニュージーランドとパタゴニアの沿岸部では高緯度で産出するため、タラナカイトの形成には湿潤な条件が必要であることが裏付けられる。熱帯地方では、タラナカイトではなく、火成岩のグアノ由来のリン酸塩化作用からバリスサイト（ AlPO 4 · 2H 2 O）、メタバリスサイト（AlPO 4 ·H 2 O）、バランダイト（（Al、Fe 3+）PO 4 ·2H 2 O）、ストレンジャイト、リンシデライト（Fe 3+ PO 4 ·2H 2 O）などの鉱物が形成される。[10]
土壌中に存在する
タランカイトは肥料の反応帯で形成されることが観察されている。[2] カリウムタラナカイト（タラナカイトと同義）またはアンモニウムタラナカイト（アルカリカチオンがアンモニウムに置き換わったもの）は、カリウムまたはアンモニウムを含むリン酸肥料を施した酸性土壌で形成される可能性がある。比較的不溶性のタラナカイトが形成されると、リン、カリウム、窒素の生物学的利用能が低下する可能性がある。これは、利用可能なカチオンを減らすことで初期段階で植物の成長を妨げる可能性があるが、長期的にはこれらの栄養素の存在を延長することで役立つ可能性がある。[20]
構造
タラナカイトは、空間群R 3 cの六方晶系（六方偏三面体、3 2/m）で結晶化する。単位格子の大きさはa = 870.25 pm、c = 9505 pmで、6.234 nm 3 の体積を囲む。c軸は既知の鉱物の中で最も長い。[4]
タラナカイトの単位格子は、組成K 3 Al 5 (HPO 4 ) 6 (PO 4 ) 2 (H 2 O) 12の6つの層から成り、それぞれの厚さは13.78Åで、水の層で区切られています。各層の堅固な構造は、リン酸水素イオン（HPO2−4）基は、結晶学的に異なる3つのアルミニウム中心を配位し、それぞれの配位数は6である。各層の中央付近では、アルミニウムイオンが八面体的に6つのHPOを配位している。2−4各リン酸水素基の他の2つの酸素は、他の異なるアルミニウム中心と配位し、そのアルミニウム中心は、3つのリン酸水素基と3つの水分子に八面体で配位する。この構造は、c軸にほぼ平行なAl'-P-Al''-P-Al'結合を形成し、他の異なるアルミニウム原子はオフセットされ、POのほぼ垂直下に位置する。3−4イオン。
タラナカイトは加熱すると水分を失いやすい。熱重量分析では、80～140℃と140～300℃の範囲で2回の吸熱水分損失イベントが発生し、5個と13個の水分子が連続的に失われてフランコアネライトと非結晶性物質が形成されることがわかった。500℃に加熱すると完全に脱水され、K 3 Al 5 P 8 O 29が形成される。562～595℃の範囲では結晶性AlPO 4とKAlP 2 O 7が形成される。[21]
参考文献
ウィキメディア・コモンズには、タラナカイトに関連するメディアがあります。
- ^ 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.
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- ^ Fiore, Saverio; Rocco Laviano (1991). 「プーリア洞窟（南イタリア）のブルシャイト、ヒドロキシアパタイト、タラナカイト：新しい鉱物学的データ」（PDF） . Am. Mineral . 76 : 1722–1727.