トルマリン

トルマリンの中で最も一般的な種はショールで、これはナトリウム鉄（二価）の末端メンバーです。自然界に存在するトルマリンの95%以上を占めている可能性があります。鉱物ショールの初期の歴史を見ると、「ショール」という名前は1400年以前から使われていたことがわかります。これは、現在ツショルラウ（ドイツ、ザクセン州）として知られる村が当時「ショール」（またはそのマイナーな変形）と呼ばれており、その村の近くに錫鉱山があり、そこで錫石に加えて黒トルマリンが発見されたためです。ショールを「シュール」という名前で初めて記述し、その産地（エルツ山地のさまざまな錫鉱山）を記したのは、ヨハネス・マテシウス（1504～1565）で、1562年に「Sarepta oder Bergpostill」というタイトルで発表しました。 ^{[ 7 ]} 1600 年頃までは、ドイツ語では「Schurel」、「Schörle」、「Schurl」という別の名前も使われていました。18 世紀以降は、ドイツ語圏では主にSchörlという名前が使われるようになりました。英語では、18 世紀にはshorlとshirlという名前が使われていました。19 世紀には、common schorl、schörl、schorl、iron tourmalineという英語名がこの鉱物に使われていました。^{[ 7 ]}

ドラバイト（ブラウントルマリンとも呼ばれる）は、ナトリウムマグネシウムに富むトルマリンの端成分である。一方、ウバイトはカルシウムマグネシウムトルマリンである。ドラバイトは、ショールやエルバイトなどの他のトルマリン成分とともに複数の系列を形成する。^{[ 8 ]}

ドラバイトという名前は、ウィーン大学の鉱物学および岩石学の教授であったグスタフ・チェルマク（1836～1927）が、著書『鉱物学教科書』（1884年出版）の中で、オーストリア＝ハンガリー帝国ケルンテン州のドラヴァ川流域にあるウンタードラウブルク近郊のドブロヴァ村産のマグネシウムに富む（そしてナトリウムに富む）トルマリンに初めて使用しました。今日、このトルマリンの産地（ドラバイトのタイプ産地）であるドブロヴァ（ドラヴォグラード近郊）は、スロベニア共和国の一部となっています。^{[ 9 ]}チェルマクはこのトルマリンに、オーストリアとスロベニアのドラヴァ川（ドイツ語： Drau、ラテン語：Drave）沿いの地域であるドラヴァ川流域にちなんでドラバイトという名前を付けました。 1884年にチェルマクが示したこのドラバイトの化学組成は、NaMg ₃ (Al,Mg) ₆ B ₃ Si ₆ O ₂₇ (OH)という式にほぼ相当し、これは（OH含有量を除いて）今日知られているドラバイトの端成分式とよく一致している。^{[ 9 ]}

ドラバイトの変種には、濃い緑色のクロムドラバイトとバナジウムドラバイトがある。^{[ 10 ]}

リチウムトルマリンのエルバイトは、スウェーデンのウートー島産の3つのペグマタイト鉱物のうちの1つで、 1818年にヨハン・アウグスト・アルフウェドソンによって初めて新しいアルカリ元素リチウム（Li）が検出された。 ^{[ 11 ]}イタリアのエルバ島は、有色および無色のLi-トルマリンが広範囲に化学分析された最初の産地の1つである。1850年、カール・フリードリヒ・アウグスト・ランメルスベルクはトルマリン中のフッ素（F）を初めて記述した。1870年、彼はすべての種類のトルマリンに化学的に結合した水が含まれていることを証明した。1889年、シャリッツァーはチェコ共和国のスシツェ産の赤いLi-トルマリン中の（OH）をFで置換することを提案した。 1914年、ウラジミール・ヴェルナツキーは、イタリアのエルバ島産のリチウム、ナトリウム、アルミニウムを豊富に含むトルマリンに、簡略化された式(Li,Na)HAl ₆ B ₂ Si ₄ O ₂₁でエルバイトという名前を提案した。^{[ 11 ]}エルバイトのタイプ物質は、イタリア、トスカーナ州、リヴォルノ県、エルバ島、サン・ピエロ・イン・カンポ、カンポ・ネル・エルバのフォンテ・デル・プレーテで発見された可能性が高い。^{[ 11 ]} 1933年、ウィンチェルはエルバイトの更新された式、H ₈ Na ₂ Li ₃ Al ₃ B ₆ Al ₁₂ Si ₁₂ O ₆₂を発表した。これは現在でも一般的にNa(Li _1.5 Al _1.5 )Al ₆ (BO ₃ ) ₃ [ Si ₆ O ₁₈ ](OH) ₃ (OH)と表記されている。^{[ 11 ]}リチウムに富むトルマリンの最初の結晶構造決定は、1972年にドネイとバートンによって発表され、米国カリフォルニア州サンディエゴ郡産のピンクエルバイトに対して行われた。

トルマリンは、三方晶系を持つ6員環環状ケイ酸塩鉱物です。細長いものから太いものまで様々な形状の柱状結晶や円柱状結晶として産出し、断面は通常三角形で、湾曲した条線のある面を持つことが多いです。結晶の端の終端の様式は、非対称である場合があり、これを半形結晶と呼びます。細長い小さな柱状結晶は、アプライトと呼ばれる細粒花崗岩によく見られ、放射状のデイジーのような模様を形成することがよくあります。トルマリンは、3面の柱状結晶であることで区別されます。他の一般的な鉱物には3面のものは存在しません。柱状結晶の面には、丸みを帯びた三角形の効果を生み出す、太い垂直条線があることがよくあります。トルマリンは、完全に自形であることはまれです。例外は、西オーストラリアのイニエサラ産の良質なドラバイトトルマリンです。この鉱床は1970年代に発見されましたが、現在は枯渇しています。すべての半形結晶は圧電性があり、焦電性も併せ持つことが多いです。

トルマリンの結晶は、上部でナトリウムなどの大きな陽イオンと結合する6員環シリカ環からなる単位で構成されています。この環は下部で金属イオンと水酸基またはハロゲンの層と結合し、構造的にはカオリンの断片に似ています。これがさらに3つの三角形のホウ酸イオンと結合します。端と端で結合した単位が結晶の長さに沿って走る柱を形成します。各柱は、単一単位の垂直方向の長さの1/3と2/3だけずれた他の2つの柱と結合して、3つの柱の束を形成します。束が詰め込まれて最終的な結晶構造を形成します。隣接する柱がずれているため、基本的な構造単位は単位格子ではありません。この構造の実際の単位格子には、隣接する柱に属する複数の単位の一部が含まれます。^{[ 17 ] [ 18 ]}

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  トルマリン結晶構造の単一ユニットを斜めから見た図。
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  トルマリン結晶の軸に沿った単一構造の図
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  トルマリンのユニットが束状に並んだ3つの柱を軸に沿って見た図。
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  トルマリン結晶の構造を結晶のc軸に沿って見た図

トルマリンには様々な色があります。鉄分を多く含むトルマリンは通常、黒から青みがかった黒、濃い茶色ですが、マグネシウムを多く含むものは茶色から黄色、リチウムを多く含むものは青、緑、赤、黄、ピンクなど、ほぼあらゆる色になります。まれに無色のものもあります。二色または多色の結晶はよく見られ、結晶化中の流体の化学組成の変化を反映しています。結晶の一方の端が緑色で他方がピンク色、または外側が緑色で内側がピンク色になることがあります。このタイプはウォーターメロントルマリンは宝飾品として珍重されています。ウォーターメロントルマリンの宝飾品の優れた例として、キンバリー・クロスターマンのコレクションにあり、シンシナティ美術館アンドリュー・グリマ。 ^{[ 19 ]}トルマリンの中二色性を持つ、見る方向によって色が変わります。 ^{[ 20 ]}

多くの産地のトルマリンのピンク色は、長期間の自然放射線照射の結果です。これらのトルマリン結晶は成長過程でMn 2+を取り込み、最初は非常に淡い色をしていました。花崗岩環境における40Kの^放射性崩壊^による自然ガンマ線照射により、Mn ³⁺イオンが徐々に形成され、ピンクから赤色へと色が濃くなります。^{[ 21 ]}

不透明な黒色のショールと黄色のチライサイトは、それぞれ鉄とマンガンの含有量が高いため磁化率が高い、自色性のトルマリンです。宝石質のトルマリンのほとんどはエルバイト種です。エルバイトトルマリンは他色性で、その色と磁化率の大部分はショール（鉄を供給）とチライサイト（マンガンを供給）に由来します。

赤とピンクのトルマリンはエルバイトの中で最も磁化率が低く、明るい黄色、緑、青のトルマリンは最も磁性が強いエルバイトです。緑色のクロムドラバイトや茶色のドラバイトなどのドラバイト種は反磁性です。携帯型のネオジム磁石を使用すると、一部の種類のトルマリン宝石を他の種類から識別または分離できます。たとえば、青色のインディコライトトルマリンは、ネオジム磁石を当てると抵抗反応を示す唯一の青色の宝石です。反磁性の青色のトルマリンは、銅で着色されたパライバトルマリンと、鉄で着色された磁性の青色のトルマリンとを区別できます。^{[ 22 ]}

トルマリンの宝石、特にピンクから赤色の石は、色を改善するために熱処理によって変化させられることがあります。濃すぎる赤色の石は、慎重な熱処理によって明るくすることができます。マンガンを含むほぼ無色から淡いピンク色の石のピンク色は、ガンマ線または電子線による照射によって大幅に増加させることができます。照射はトルマリンではほとんど検出不可能であり、現在では価値に影響を与えません。ルベライトやブラジル産パライバなどの内包物が多いトルマリンは、透明度を高めるために処理されることがあります。透明度を高めたトルマリン（特にパライバ種）は、同じ透明度の未処理の宝石よりもはるかに価値が低くなります。^{[ 23 ]}

アメリカ合衆国では、優れた宝石や標本がいくつか産出されており、最初の発見は1821年にメイン州で行われた。

トルマリンのほぼすべての色はブラジル、特にミナスジェライス州とバイーア州で見つかります。すぐにパライバトルマリンとして知られるようになった新しいタイプのトルマリンは、青と緑でした。ブラジルのパライバトルマリンには通常、豊富な内包物が含まれています。ブラジルのパライバトルマリンの多くは、実際にはパライバ州ではなく、隣接するリオグランデ・ド・ノルテ州から産出されます。リオグランデ・ド・ノルテ州産のものは、色がやや薄いことが多いですが、多くの素晴らしい宝石がそこで見つかります。銅という元素が石の色に重要であることが判明しました。^{[ 31 ]}

パライバ産の大きな青緑色のトルマリンは、36.44 mm × 33.75 mm × 21.85 mm (1.43インチ × 1.33インチ × 0.86インチ)の大きさで、 191.87 カラット (1.3536オンス、38.374 g)の重さがあり、世界最大のカットされたトルマリンです。^{[ 32 ] [ 33 ]}ビリオネア・ビジネス・エンタープライズが所有しており、^{[ 32 ]} 2009 年 10 月 14 日にカナダのケベック州モントリオールで発表されました。 ^{[ 33 ]}            

1990年代後半、銅を含むトルマリンがナイジェリアで発見されました。この物質は、ブラジル産のものよりも一般的に色が薄く彩度も低いものの、内包物ははるかに少ないものでした。モザンビークで最近発見されたアフリカ産のトルマリンも、ブラジル産のパライバに似た銅で着色されています。モザンビーク産のパライバは通常、ナイジェリア産のトルマリンよりも色が濃く、ブラジル産のパライバと似た色合いですが、価格は比較的安く、透明度が高く、サイズも大きくなっています。近年、これらの美しい宝石の価格は大幅に上昇しています。^{[ 34 ]}

もう一つ非常に価値の高い種類は、タンザニア産の希少なドラバイトトルマリンであるクロムトルマリンです。クロムトルマリンは、結晶中にクロム原子が存在するため、濃い緑色をしています。標準的なエルバイトの色の中では、通常、青色のインディコライト宝石が最も価値が高く、^{[ 35 ]}次いで緑色のベルデライト、ピンクから赤色のルベライトが続きます。^{[ 36 ]}

2026年6月、スイス宝石学研究所SSEFは、貿易および鉱業関係者（Qolansa Minerals & Mining）から、エチオピアのシャキソで銅を含むトルマリンの新たな鉱床が発見されたという信頼できる情報を受け取ったと報告した。これは、アフリカにおけるトルマリンの4番目の産地となる可能性がある。^{[ 37 ]}

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