ズスマナイト

ズスマナイト
ズスマナイト
一般的な
カテゴリ	フィロケイ酸塩
式; （繰り返し単位）	K(Fe 2+ ,Mg,Mn) 13 [AlSi 17 O 42 ](OH) 14
IMAシンボル	ズス
ストルンツ分類	9.EG.35
結晶系	三角
クリスタルクラス	ピラミッド型 (3) ; HM記号: (3)
空間群	R3 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 49 40 51 42 43 52 53 64 75 86 87 98 99 99
単位セル	a = 11.66、c = 28.69 [Å]; Z = 3
識別
色	明るい緑から中程度の緑
クリスタル習慣	板状結晶
胸の谷間	完璧 {0001}
骨折	雲母質
粘り強さ	フレキシブル
光沢	ガラス質、樹脂質、脂っこい
連勝	白
透けて見える	半透明
比重	3.146
光学特性	一軸（−）
屈折率	nω = 1.643 nε = 1.623
複屈折	δ = 0.020
多色性	弱い; O = 淡い緑; E = 無色
参考文献

ズスマナイトは、化学式K(Fe ²⁺ ,Mg,Mn) ₁₃ [AlSi ₁₇ O ₄₂ ](OH) ₁₄で表される、鉄を多く含む水和ケイ酸塩鉱物です。淡緑色で、完全な劈開を持つ結晶として産出されます。

発見と発生

1964年にカリフォルニア州メンドシノ郡レイトンビル採石場でスチュアート・オロフ・アグレルが初めて記載しました。ザスマナイトは、マンチェスター大学地質学部長で『Rock-Forming Minerals』の共著者であるジャック・ザスマン（1924年生まれ）にちなんで名付けられました。レイトンビル採石場では、ザスマナイトはフランシスカン層の変成頁岩、珪質鉄鉱、不純な石灰岩に産出します。ここは青色片岩相の変成岩が産出される高圧低温の場所です。また、ディーライトとハウアイ石が初めて発見された産地でもあります。このタイプの産地では、ザスマナイトと構造が似ている雲母も産出します。

ズスマナイトが産出する場所は、超高圧から高圧、低温の地域です。このバロビアン変成作用は、通常、圧力と温度の範囲ではなく、P/T 範囲によって区別されます (Miyashiro 1973)。バロビアン変成作用の主な 3 つのタイプは、低 P/T タイプ、中 P/T タイプ、高 P/T タイプです。高 P/T タイプは藍閃変成作用と呼ばれ、藍閃石の存在が特徴で、藍閃石片岩を形成します (Miyashiro 1973)。藍閃石片岩は、一般に青色片岩相と呼ばれ、玄武岩の変成作用によって生成され、通常は褶曲した地向斜地帯に存在します(Deer、Howie、Zussman 1993)。藍閃石片岩は、低温（100～250℃）、高圧（4～9kbar）変成作用を特徴とします（Deer、Howie、Zussman 1993）。チリ南部中央部で新たに発見された産地では、ズスマナイトはスティルプノメレンや石英とともによく見られ、通常、 1mmの大きさまでの斑状変晶を豊富に形成します（Massonne et al. 1998）。

構成

青色片岩相のフィロケイ酸塩鉱物は、海洋地殻岩石および海洋大陸縁辺堆積物がプレートの収束境界に沿って沈み込むことで生成します。ズスマナイトの理想化学式はKFe ₁₃ Si ₁₇ AlO ₄₂ (OH) ₁₄で、カリウム (K) が極微量でナトリウム (Na) に置き換わっている可能性があります (Lopes-Vieira & Zussman 1969)。鉄 ( Fe ²⁺ ) の代替として考えられるのは主にマグネシウム (Mg) で、微量にはマンガン (Mn)、アルミニウム (Al)、鉄³⁺ (Fe ³⁺ )、チタン (Ti) が含まれます (Lopes-Vieira & Zussman 1969)。ズスマナイトは、カリフォルニア州メンドシノ郡のフランシスカン層で発見された 2 つの新鉱物、ディーライトおよびハウアイ石と組み合わせて発見されました。ディーライトとハウアイトは他の場所でも発見されているが、ズスマナイトはこのタイプの産地でしか発見されていないため、稀にしか存在しない鉱物となっている。実験により、ズスマナイトは 10 kb から 30 kb の圧力で 600 °C まで安定しており、ズスマナイトの末端成分はオルトフェロシライト、黒雲母、石英であることが明らかになった。反応の例は、KFe ₁₃ [AlSi ₁₇₀₄₂ ](OH) ₁₄ (ズスマナイト) から、10FeSiO ₃ (オルトフェロシライト) + 1 ⁄ 2 K ₂ Fe ₆ Si ₆ Al ₂ O ₂₀ (OH) ₄ (黒雲母) + 4SiO ₂ (石英) + 6H ₂ 0 (水) が生成される (Dempsey 1981)。ズスマナイトのマンガン類似物であるクームスサイトは、ニュージーランドのオタゴ片岩中のマンガンを多く含む珪質岩で発見されています。

構造

ズスマナイトの空間群と格子は、R*3、ahex 11.66、chex 28.69 オングストロームです (Agrell、Bown、McKie 1965)。ズスマナイトの構造は、(0001) に平行な Fe-O 八面体の菱面体状に積み重なった層の連続シートで構成され (Lopes-Vieira、Zussman 1967)、その両側に(Si、Al) –O 四面体が付着して菱面体状の単位格子を形成しています (Lopes-Vieira、Zussman 1969)。これらの層は、カリウム (K) 原子によって互いに結合しており、また、図 2 に示すように、六員環と酸素を共有する 3 員環の四面体によっても結合しています (Lopes-Vieira、Zussman 1967)。ズスマナイトの構造は、内側を向いた四面体の間に挟まれた Fe-O 八面体の層を持つ三八面体雲母の構造と非常に類似しています。雲母と異なるのは、その Si-O 比が 9:21 で共有係数が 1.83 になる点です。雲母の場合は 2.5 と 1.75、フレームワークケイ酸塩の場合は 1.2 と 2.0 です (Lopes-Vieira & Zussman 1969)。最初の八面体における Fe-(O,OH) の平均距離は 2.1 オングストローム、2 番目の八面体では 2.14 オングストローム、3 番目の八面体では 2.17 オングストロームです。ズスマナイトの Si-O 結合の平均距離は、最初の四面体では 1.61 オングストローム、2 番目の四面体では 1.61 オングストローム、3 番目の四面体では 1.65 オングストロームです。データは表 I に示されています (Lopes-Vieira & Zussman 1969)。6 員環は互いに直接リンクされていないため、すべての四面体を外側に傾けることで調整できます。これは、回転と傾斜を使用して八面体層のより大きな寸法を実現する多くの雲母とは対照的です。八面体層が層に垂直に平坦化していることは、共有エッジと共有されていないエッジのため、ズスマナイトでは顕著です。この平坦化は、共有酸素が接近し、鉄 (Fe) 原子を他の隣接する鉄 (Fe) 原子から保護する傾向による可能性があります。

物理的特性

ズスマナイトは、完全な劈開を持つ淡い緑色の板状結晶として産出されます。単軸性、弱多色性、比重 3.146 の傾向があります (Agrell、Bown、McKie 1965)。レイトンビルで発見された他の種類のズスマナイトは、細粒のサンプルで、後期変成作用による産物であると考えられています。

完全な劈開は、 (0001) に平行な(Fe,Mg) ⁻ (O,OH)八面体の連続シートの結果です。光学特性は、マイクロドリルを使用して偏光顕微鏡で約 200 マイクロメートルの厚さの薄い部分から分離された、ほぼ純粋なズスマナイトから得られます。屈折率は、レイトンビル採石場 (Massonne 他 1998) の化学的に異なるズスマナイトについて Agrell、Bown、McKie 1965 が測定した値とよく一致しています。

参考文献

^ Zussmanite、Mindat.org
^ 「ズスマナイト鉱物データ」Webmineral.com。
^ Anthony, John W.; Bideaux, Richard A.; Bladh, Kenneth W.; Nichols, Monte C. (2005). 「Zussmanite」(PDF) . Handbook of Mineralogy . Mineral Data Publishing . 2022年3月14日閲覧。

Agrell, SO; Bown, MG ; McKie, D. (1965) 「カリフォルニア州メンドシノ郡レイトンビル地区フランシスコ産の 3 つの新鉱物、ディーライト、ハウィー石、ズスマナイト」(PDF)。アメリカ鉱物学者。50 : 278。
Deer, W.; Howie, R; Zussman, J. (1993)。岩石形成鉱物入門（第 2 版）。Pearson Education Limited。
デンプシー、MJ ( 1981)。「ズスマナイトの安定性：予備的研究」。実験岩石学の進歩。5 ：58-60。
Lopes-Vieira, A.; Zussman, J. (1967). 「鉱物 Zussmanite の結晶構造」(PDF) . Mineralogical Magazine . 36 (278): 292–293. Bibcode :1967MinM...36..292L. doi :10.1180/minmag.1967.036.278.11.
Lopes-Vieira, A.; Zussman, J. (1969). 「Zussmanite の結晶構造に関するさらなる詳細」(PDF) . Mineralogical Magazine . 37 (285): 28–60. Bibcode :1969MinM...37...49L. doi :10.1180/minmag.1969.037.285.06.
Massonne, H.-J.; Hervé, F.; Medenbach, O.; Muñoz, V.; Willner, AP (1998 年 12 月)。「チリ南部中央部の鉄質変成岩中のズスマナイト」。鉱物学雑誌。62 (6): 869–876。doi : 10.1180/002646198548098。
宮代明穂（1973）変成作用と変成帯ロンドン：G.アレン＆アンウィンISBN 978-0045500178。

外部リンク

ズスマナイトの特性

[1] Zussmanite、Mindat.org

[Webmin-2] 「ズスマナイト鉱物データ」Webmineral.com。

[HOM-3] Anthony, John W.; Bideaux, Richard A.; Bladh, Kenneth W.; Nichols, Monte C. (2005). 「Zussmanite」(PDF) . Handbook of Mineralogy . Mineral Data Publishing . 2022年3月14日閲覧。