チェルマカイト

チェルマカイト
変成岩であるアニョライト：クロムゾイサイト（明るい緑）、チェルマカイト（黒）、ルビー（赤）
一般的な
カテゴリ	ケイ酸塩鉱物（角閃石）
式 （繰り返し単位）	☐Ca 2 (Mg 3 Al 2 )(Si 6 Al 2 )O 22 (OH) 2
IMAシンボル	ツル[1]
シュトランツ分類	9.DE.10
結晶系	単斜晶系
クリスタルクラス	角柱型（2/m） （HM記号と同じ）
空間群	C2/m
単位セル	a = 9.762(6)  Å b = 17.994(12) Å c = 5.325(6) Å; β = 105.10(8)°; Z = 2
識別
色	中緑から濃い緑、緑がかった黒から黒、茶色（まれ）
クリスタル習慣	柱状結晶または他の鉱物の反応縁として
姉妹都市	{100}に平行な単純または多重双晶
胸の谷間	完璧{110} 別れ{100}{001}
骨折	貝殻状
粘り強さ	脆い
モース 硬度	5～6歳
光沢	硝子体
連勝	淡い灰緑色
透けて見える	透明
比重	3.15
光学特性	二軸（−）
屈折率	n α = 1.623 ～ 1.660 n β = 1.630 ～ 1.680 n γ = 1.638 ～ 1.688
複屈折	δ = 0.015–0.028
多色性	茶色と緑色に見える
2V角度	測定値: 60°～90°
参考文献	[2] [3] [4] [5]

端成分のホルンブレンドである チェルマカイト(☐Ca ₂ (Mg ₃ Al ₂ )(Si ₆ Al ₂ )O ₂₂ (OH) ₂ ) は、カルシウムを豊富に含む単斜晶系の角 閃石鉱物です。三元固溶体系列のメンバーであるトレモライトやカミングトン石とともに合成されることが多く、その集合体の熱力学的特性を、さまざまな角閃石鉱物の他の固溶体系列の解析に適用することができます。

チェルマカイトは、石灰質角閃石グループの角閃石サブグループの端メンバーです。カルシウムを多く含む角閃石は、一般式 X _2–3 Y ₅ Z ₈ O ₂₂ (OH) ₂で表され、X = Ca、Na、K、Mn、Y = Mg、Fe ⁺²、Fe ⁺³、Al、Ti、Mn、Cr、Li、Zn、Z = Si、Al です (Deer et al.、1963)。別の石灰質角閃石であるトレモライト(Ca ₂ Mg ₅ (Si ₈ O ₂₂ )(OH、F ) ₂ ) の構造は、石灰質角閃石の標準として一般的に使用されており、そこから置換化学式が導出されています。角閃石グループに分類される鉱物の種類が広いのは、イオン置換能が高く、化学組成が大きく異なるためです。両閃石は、X 位置のイオンの置換と、Si(Mg, Fe ⁺² )の AlAl の置換に基づいて分類できます。チェルマカイト Ca ₂ (Mg, Fe ²⁺ ) ₃ Al ₂ (Si ₆ Al ₂ ) O ₂₂ (OH) ₂などのカルシウム両閃石では、トレモライトと同様に X 位置の主なイオンは Ca で占められており、Y および四面体 Z 位置では MgSi<->AlAl の置換が起こります。

角閃石は最も一般的な角閃石で、さまざまな圧力-温度環境で形成されます。チェルマカイトは、エクロジャイトや超塩基性 火成岩、および中～高変成岩に見られます。この鉱物は世界中に広く分布していますが、最も顕著な研究はグリーンランド、スコットランド、フィンランド、フランス、ウクライナで行われています(Anthony、1995)。チェルマカイトのような角閃石鉱物は含水(OH 基を含む) であるため、高温で輝石やガーネットなどの密度の高い無水鉱物に分解することがあります。逆に、火成岩の結晶化や変成作用の結果として、輝石から角閃石が再構成されることもあります (Léger および Ferry、1991)。この重要な性質のため、カルクアルカリマグマ中の角閃石の結晶化について、PT 条件が繰り返し計算されてきました (Féménias 他、2006)。自然発生中のチェルマカイト含有量を研究することに加えて、地質学者は、この鉱物を頻繁に合成し、角閃石の端成分としての位置をさらに計算してきました。

チェルマカイトは、オーストリアの鉱物学者グスタフ・チェルマック・フォン・ザイゼネッグ教授(1836-1927) にちなんで名付けられました。ザイゼネッグ教授の鉱物教科書 Lehrbuch der Mineralogie (初版 1883 年) は、エドワード・ソールズベリー・ダナの著作( Mineralogy 、1885 年)のドイツ語版と評されました。

1872年、チェルマック教授はヨーロッパ最古の地質科学雑誌の一つ、Mineralogische Mitteilungen（英語：Mineralogical Disclosures、現在のMineralogy and Petrologyというタイトル）を創刊した。^[6] Min. Mitt.の第1巻で、チェルマックは輝石鉱物グループとの関係で角閃石グループの初期の分類を確立した（Tschermak 1871）。これは間違いなく、Ca ₂ Mg ₃ Al ₄ Si ₆ O ₂₂ (OH) ₂という式がチェルマック分子として知られるようになったきっかけであり、この鉱物式は後にウィンチェル（1945）によって初めて提案されたチェルマカイトという名前が付けられた。チェルマック教授は長年、帝国鉱物学局の学芸員として働いた。ウィーン帝国自然史博物館の鉱物学部門には、鉱物、隕石、化石の素晴らしいコレクションが収蔵されています。チェルマック教授の詳細な目録システムのおかげで、今日までコレクションが保存され、隕石コレクションも拡大しています。教授はウィーン大学の鉱物学および岩石学の教授であり、ウィーン帝国科学アカデミーの正会員でもありました。また、1901 年に設立されたウィーン (現在のオーストリア) 鉱物学協会の初代会長でもありました。エドワード S. ダナ (1927 年) が書いた「ホフラット教授グスタフ チェルマック博士」の死亡記事は、American Mineralogistの第 12 巻に掲載されています。ダナは、ウィーン鉱物コレクションで 2 人の若い科学者が一緒に働いていた頃を回想し、教授が最期の日まで精力的に、明晰な精神を維持していたことを述べています。グスタフ・チェルマックの3番目の子供、エーリッヒ・フォン・チェルマック・ザイゼネッグ（1871年 - 1962年）は、同様の植物育種実験を行うことでグレゴール・メンデルの遺伝の法則を独自に再発見したとされる著名な植物学者でした。

角閃石グループは斜方晶系と単斜晶系で構成されており、角閃石とチェルマカイトは両方とも後者の結晶構造に属します。チェルマカイトの結晶グループは 2/m です。

チェルマカイトとすべての角閃石の変種はイノケイ酸塩で、他の岩石を形成する角閃石と同様に二重鎖ケイ酸塩です (Klein と Hurlbut、1985)。角閃石の構造は、陽イオンの帯 (M1、M2、および M3 八面体) に挟まれた 2 つの SiO ₄四面体 (T1 と T2) の二重鎖によって特徴付けられます。チェルマカイトとトレモライトの両方に関する議論と研究の多くは、すべての T および M サイトで発生すると思われるさまざまな陽イオンの配置と Al 置換を解決することを目的としていました (Najorka と Gottschalk、2003)。

チェルマカイトの手持ち標本は緑から黒色で、条線は緑がかった白です。透明から半透明で、ガラス光沢があります。チェルマカイトは [110] で特徴的な角閃石の完全な劈開を示します。平均密度は 3.24、硬度は 5～6 です。割れ目は脆く貝殻状になります。薄片では光学的符号と 2V 角は広範囲に及ぶため、識別にはあまり役立ちません。茶色と緑色の明確な多色性を示します。

チェルマカイトに関する多くの議論と実験は、さまざまな角閃石固溶体シリーズの化学量論的および気圧的制約を決定するために、他の石灰質角閃石とともに合成されることに関連しています。これは、(Mg、Fe、Ca)、Si<->Al、Al チェルマカイト陽イオン交換のためであり、これは角閃石グループだけでなく、輝石、雲母、緑泥石にも不可欠です (Najorka および Gottschalk、2003 年、Ishida および Hawthorne、2006 年)。チェルマカイトは、そのさまざまな組成を特定の P および T に関連付けるために、その三元固溶体エンド メンバーであるトレモライトとカミングトン石とともに、数多くの実験で合成されています。これらのテストから得られる熱力学データは、さまざまな鉱物の合成および天然の両方の形態におけるさらなる地質熱気圧方程式を計算するのに役立ちます。

• Anthony, JW, Bideaux, RA, Bladh, KW および Nichols, MC (1995) 鉱物学ハンドブック、第 2 巻。シリカ、ケイ酸塩。Mineral Data Publishing、アリゾナ州ツーソン。
• Bhadra, S. および Bhattacharya, A. (2007) バロメーター トレモライト + チェルマカイト + 2 アルバイト = 2 パーガサイト + 8 石英: 単位シリカ活性での実験データからの制約と、ガーネットを含まない天然集合体への適用。American Mineralogist 92、491–502。
• ダナ、ES（1927）ノートとニュース。アメリカ鉱物学者12;7、293。
• Deer, WA, Howie RA、および Zussman J. (1963) Rock-forming Minerals、v.2、John Wiley and Sons、Inc.、ニューヨーク。
• Féménias, O., Mercier, JC, Nkono, C., Diot, H., Berza, T., Tatu, M., Demaiffe, D. (2006) 石灰アルカリマグマ中の石灰質角閃石の成長と組成: モトル岩脈群(ルーマニア、南カルパチア山脈)からの証拠。アメリカ鉱物学者 91: 73–81
• Ishida, K. および Hawthorne, FC (2006) 重水素化および熱処理による石灰質角閃石の赤外線 OH 伸縮バンドの割り当て American Mineralogist 91, 871–879.
• Klein, C. および Hurlbut, CS (1985) 『鉱物学マニュアル』 John Wiley & Sons, Inc. ニューヨーク、474–496 ページ。
• Léger, A および Ferry, JM (1991) 低圧メタ炭酸塩岩中の高アルミニウム角閃石および石灰質角閃石の Al 含有量に関する予備的な熱力学モデル American Mineralogist 76, 1002–1017。
• 鉱物学と岩石学。（1885）アメリカ自然主義者19;4、392。
• Najorka, J. および Gottshalk, M. (2003) トレモライト-チェルマカイト固溶体の結晶化学。Phys Chem Minerals 30, 108–24。
• Poli, S. (1993) 両閃岩-エクロジャイト転移 - 玄武岩の実験的研究。アメリカ科学誌 293:10, 1061–1107。
• Powell, R. および Holland, T. (1999) 鉱物固溶体の熱力学の関連定式化: 輝石、角閃石、雲母の活性モデル化。American Mineralogist 84、1–14。
• Tschermak、G.、1871年。鉱物学ミッテルンゲン。 (Bil. Jahrb. Der kk geol. Reichansalt)、1、p. 38.
• Tschermak、G. 1871. Lehrbuch der Mineralogie。 Holder-Pichler-Tempsky AG、ニューヨーク。
• Winchell, AN, (1945) 石灰質角閃石の組成と特性の変動 American Mineralogist 30, 27.