ウィットロック石

ウィットロック石
ロイヤルオンタリオ博物館に展示されている鉱物ウィットロック石の例。すべてのウィットロック石は、ほうれん草ソースをかけた調理済みのフェットチーネによく似ています。
一般的な
カテゴリ	リン酸鉱物
式 （繰り返し単位）	Ca 9 (Mg,Fe++)(PO 4 ) 6 (PO 3 OH)
IMAシンボル	ワット[1]
ストルンツ分類	8.AC.45
結晶系	三角
クリスタルクラス	三角錐形（3m） HMシンボル：（3m）
空間群	R3c
単位セル	a = 10.33、c = 37.103(5) [Å]; Z = 3
識別
色	無色、灰白色、淡ピンク、淡黄色
クリスタル習慣	菱面体結晶、板状、塊状、微結晶の殻、および「洞窟真珠」として存在することが多い
胸の谷間	なし
骨折	脆い
粘り強さ	脆い
モース 硬度	5
光沢	ガラス質から樹脂質
連勝	白
透けて見える	透明
密度	3.13
光学特性	一軸（−）
屈折率	nω = 1.629 nε = 1.626
複屈折	δ = 0.003
その他の特徴	圧電および焦電
参考文献	[2] [3] [4]

ホイットロック石は鉱物であり、リン酸カルシウムの珍しい形態である。その化学式はCa ₉ (Mg Fe )(PO ₄ ) ₆ PO ₃ O Hである。^{[2] [3] [4]}比較的珍しい鉱物であるが、花崗岩 ペグマタイト、リン酸塩岩鉱床、グアノ洞窟、コンドライト 隕石に見られる。^{[4] 1941年に初めて記載され、アメリカの鉱物学者で}ニューヨーク市のアメリカ自然史博物館の学芸員であったハーバート・パーシー・ホイットロック（1868-1948）にちなんで命名された。^[3]

歯周 歯科に関しては、マグネシウム・ウィットロッカイトは歯石の無機成分の多くを占めています。これは主に歯肉縁下歯石（歯肉縁上歯石とは対照的）に見られます。また、口腔の前部よ​​りも後部に多く見られます。

ウィットロッカイトは、3 つの異なる産地を持つリン酸塩鉱物グループのメンバーです。長年、これらの産地は同一であると考えられていました。しかし、X 線および電子回折を使用した最近の研究では、ウィットロッカイトの種類を別の種類と区別する組成の違いを特定できました。ウィットロッカイトには、主に水素の有無によって異なる 2 つの無機産地があります。この違いは、結晶サイズが小さいなどの技術的な制限により、最初は観察されませんでした。「真の」ウィットロッカイトの正体はまだ議論されていますが、現在、地球上のウィットロッカイトと隕石中の相を 2 つの異なる鉱物として公式に区別する取り組みが行われています。ウィットロッカイトは、さまざまな種類の生物学的堆積物にも見られます。ウィットロッカイトの有機例は、組成が実質的に同一ですが、通常はマグネシウムを含み、これがこの鉱物の無機例とさらに区別されます。マグネシウム・ウィットロック石はさまざまな疾患に関係していることが示唆されており^{[5] 、現在は人間の}義肢の製造に使用するための研究が行われている。

リン酸グループは、鉱物の最大のクラスの一部であり、763の既知の種で構成されています。これらのうち、最も一般的なリン酸鉱物はアパタイトで、火成岩や変成岩を含む多くの種類の岩石に付随鉱物として頻繁に見られます。アパタイトは、石英に関連する熱水鉱脈や空洞、さらにはアルプス型鉱脈でも発見されています。アパタイトの最も重要な種類は、フルオロアパタイト、ヒドロキシアパタイト、クロロアパタイト、炭酸アパタイト によって表されます^{[6] [7]}アパタイトの組成は多様であるため、「アパタイト」という用語は、さまざまな異なるリン酸鉱物を説明するためによく使用されます。アパタイトは生物系でもよく見られ、骨などの構造の頻繁な構成要素です。ウィットロック石は、アパタイトの一種として表されることが多い希少なリン酸鉱物です。しかし、アパタイトを含む他のほとんどのリン酸鉱物とは、化学組成や成分のモル比が大きく異なります。鉱物ウィットロッカイトに関する最初の本格的な研究は、1952年にニューハンプシャー州ノースグロトン近郊のパレルモペグマタイト採石場から採取された陸上標本を対象に開始されました。これらの標本は当初、鉱物の組成と構造を説明するために使用されました。^[8] 10年後、アポロ着陸ミッションにより、さまざまな月の岩石やその他の種類の隕石が持ち帰られました。このユニークな資源により、これらの標本に含まれる鉱物の組成と構造を特徴付け、定義するための地質学的研究が前例のないほど大量に行われました。ウィットロッカイトに関するすべての研究を通じて、月の岩石に含まれる最も一般的な2つのリン酸鉱物はアパタイトとウィットロッカイトであり、通常は一緒に存在することが判明しています。^[9]生物学の文献では、ウィットロッカイトとアパタイトは同じ意味で使用されています。ウィットロック石は生物学的存在においてアパタイトと非常に頻繁に関連しているため、しばしばアパタイトであると推定される。^[5]

ボブダウンサイトはカナダのユーコン準州産のウィットロック石の一種で、リンと直接結合したフッ素を含むと考えられており、化学式はCa ₉ (Mg)(PO ₄ ) ₆ (PO ₃ F) ^[10]です。しかし、その後の調査ではボブダウンサイトのサンプルにモノフルオロリン酸は見つからず、この鉱物は別種であるとみなされ、モノフルオロリン酸を含む鉱物を特定するための基準を厳しくするよう勧告されました。^[11]

ウィットロッカイトには、地質学的に重要な無機物が2つある。1つ目は地球産のウィットロッカイトとして知られ、サウスダコタ州カスター郡などの花崗岩ペグマタイトの二次鉱物として、ティップトップ鉱山の石英に関連する微結晶として、ニューハンプシャー州ノースグロトンのパレルモ鉱山で発見されている。^[12] 2つ目は地球外産のウィットロッカイトで、現在はメリライトとして知られている。地球外産のウィットロッカイトは、月面のサンプルだけでなく火星や他の種類の隕石でも確認されており、最も一般的なリン酸塩鉱物の1つである。付随鉱物としてのメリライトの研究は、地球外の岩石の岩石生成を解明するのに役立つ貴重な洞察を提供してきた。^[13]

ウィットロッカイトは生物系にも存在し、いくつかのヒト疾患に関係していることが指摘されている。^{[5] [14]}ウィットロッカイトは人体の多くの部位に存在し、特に胎児や成人の骨などの石灰化組織に集中している。ウィットロッカイトの最高濃度は大腿骨頭の体重負荷領域に現れる。^[5]ウィットロッカイトの痕跡は結核性病変、尿路結石、さらには前立腺沈着物にも見つかっている。ウィットロッカイトは口腔内にも存在し、歯石や唾石の主成分となっている。最後に、ウィットロッカイトは大動脈中膜にも存在し、動脈硬化に関与している可能性がある。これらの場所でのウィットロック石の存在は、主に健康な組織や病変組織の顕微鏡切片を日常的に検査するために使用される染色ではウィットロック石が見えないため、生物医学科学者や臨床医からあまり注目されていません。しかし、これらの切片をX線回折で検査すると、ウィットロック石の存在が明らかになります。^[5]生物学的システムでは、生体液中のタンパク質脂質と二価カチオンの濃度が高いため、ウィットロック石がよく発生します。このタイプのウィットロック石の形成はマグネシウムに富み、マグネシウムイオンの直径がカルシウムに比べて小さいため、生物学的システムに典型的な温度で好まれます。^[5]

上で述べたウィットロッカイトのそれぞれの相は、ほぼ同じ物理的特性を示す。それらは劈開を示さず、亜貝殻状から不均一な破砕を呈し、脆い傾向がある。それらは硬度5、密度3.12 g/cm ³に分類される。色の種類は無色、白、灰色、黄色がかった、またはピンクがかった色で、透明から半透明である。ウィットロッカイトはガラス質から樹脂質の光沢を示す。ウィットロッカイトの典型的な晶癖は菱面体晶であるが、ウィットロッカイトはまれに板状になることもある。ウィットロッカイトの晶癖は粗い粒状から土状までの範囲である。^[15]

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