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長石ぐるぐる

だんだんタイトルが怪しくなってまいりました。
いや、正直に付けたんですよ。長石って、だんだんわからなくなって頭の中がぐーるぐる。
実は旧ブログで2004年に長石のことを取り上げたことがあるんですが、見直してみたらたいして中身は進展してない。
(図だけは多くなってる)

今回は、私の「わからん!」にお付き合いいただいて、頭ぐーるぐるいたしましょう。

考えてみるのはムーンストーン
これまで取り上げてきたアルバイトだのオーソクレースだのマイクロクリンだのと言った名前は、成分と結晶系でどう呼ぶかが決まる、鉱物名
対してムーンストーンは、見かけが関係してくる宝石名

繰り返しになりますが、ムーンストーンというのは何かというのを詳しく(難しく)言うと、
「重要な正長石の宝石で正長石と斜長石系列の端成分であるアルバイトとの層状組織による光の干渉効果と散乱によって青色~白色のシラー(閃光)を示すもの」
でした。
何度読んでも、む、難しい……と後ずさりしてしまいそうですが、
例の三角形図を思い出してください。



正長石というのはこの図の上の緑の頂点(図ではカリ長石になってますが)に位置する長石のこと。
アルバイトは左端の水色の頂点に位置する長石です。
ということは、ムーンストーンはこの間の中間種に現れるものなのです。

……ところが、この図では略してますが、ここにはいくつもの長石が入ってます。
つまり、見た目重視でムーンストーンと呼ばれる石は、鉱物としてみると別の名前で呼ばれる、ちょっとずつ違う長石である可能性があるということ。

例の大きい図を引き出してみます。長石大3

今回は、ムーンストーンになると言われている(実際見たことないのも含む)長石には水色の月マーク月マークを、
ムーンストーンに似たようすになるけど、ムーンストンとは区別すべしといわれているものには紫の月マーク月マーク2を、
ついでにサンストーンになると言われているものには太陽マーク太陽マークを付けました。


さて、長石はいろいろ混じって中間種が山ほどできると紹介しました。
図でいうところのアルバイト~アノーサイトの間の中間種は、二つの長石が絵の具のようにいろんな割合で混じって中間種(固溶体)ができますが、アルバイト~オーソクレース(正長石・カリ長石)の間の中間種は、ちょっと違います。
高温である間は混ざっているんですが、温度が下がってくると水と油みたいに分離してしまい、二つの長石が交互に重なった層状構造になってしまうんです。
※鉱物で層状構造になっていることをラメラといい、層の厚みが肉眼~光学顕微鏡で見える程度のものをパーサイト、電子顕微鏡でないと見えないものをクリプトパーサイトというそうです。

図にしてみるとこんな感じ。
ムーン断面図1

実際の層の厚みはものすごく細かくて、とても目では見えませんが、カボションカット(底面が平らで上が丸みを帯びた形)にされた場合の中の層の向きはこんな感じ。カボションカットの断面図だと考えてください。
アルバイトとオーソクレースが交互に重なった層で光が反射・拡散して、あの「月光のような」ぼおっとした光方をするのだそうです。

ムーンストーンには白っぽい光のものと青く光る「ブルームーンストーン」がありますが、この光方の違いにも層が関係しています。
層が薄い場合は、光がレイリー散乱という散らばり方をして青く、
層が厚い場合は、光がミー散乱という散らばり方をして白くなるのだそうです。

光がどんなふうに反射・拡散するとああなるのかという説明も見かけたことは見かけたんですが、私自身が理解しているとは思えないので、ここではパス!

さてさて、ムーンストーンというのかアルバイトとオーソクレースがミルクレープ状になっていて……ならば、ムーンストーン似ているレインボームーンストーン(ラブラドライト)やペリステライトはどうなのか。

ここらへんから、私の頭のぐるぐる加減は回転速度を増してきます。

最初にざくっと言ってしまうと、ラブラドライトもペリステライトも層状構造で、ああいう光方をするそうなんですよ。
……が、その層がどうなっているのか、説明を読んでもわからない!

層になってるというのはわかる。わからないのは層の中身と層のようす。

まず、ラブラドライト。
ここらへんは、新しい50%ルールの分け方で言うと、本当に訳が分からなくなるので、かつての分け方でいきます。

ちょいとおさらいしますと、アルバイト(曹長石・Naが多い)を青い絵の具、アノーサイト(灰長石・Caが多い)を赤の絵の具とすると、この二つの長石はいろんな割合でまじりあい(固溶体)、赤っぽい紫や青っぽい紫にあたる中間種がグラデーション状態でたくさんできます。この紫グラデーションの中間種を斜長石(プラジオクレース)グループと呼びます。
斜長石グループを赤(アルバイト)と青(アノーサイト)の割合でいくつかに区切ってつけた名前の一つがラブラドライト。
色の例で言えば、赤青半々よりちょっぴり青よりの紫です。

この混ざっているのを固溶体というんですが、本当は単に混ざるというのとはちょっと違います。
これも説明し始めると、ややこしいんですが、混ざると言った場合には、たとえば赤と青の小さなビーズを一つの器に入れてかき混ぜても「混ざる」です。
この「混ざる」は、根性で選別すれば分離可能。
対して、絵の具の場合は混ぜてしまったら分離できません。
つまり、混ざると言った場合は、時に分離可能な状態を含むけど、固溶体の場合は分けられない……そういうイメージです。

……ということは、ラブラドライトの層というのは、赤青の絵の具が混じったちょっと青より紫の状態で層になっているのか?
プラジオ断面

というか、ムーンストーンのときみたいに、冷めると分離するから層になるというのならわかるけれど、混じってる状態のものが、どうして層になるのか。

かと思うと、ラブラドライトも2層のラメラ(層状構造)になっていて、それはアンデシンとカルシックラブラドライト(たぶん、カルシウム多めのラブラドライト?)であると説明しているところもあります。
http://www.cgl.co.jp/latest_jewel/gemmy/128/index.html

つまりこういうこと。
らぶらど層

これならばムーンストーンと同じで、層になるのが納得できそうですけど、二つに分かれて層になっていたら固溶体とは言わないんじゃないか。
そもそもアルバイト50~30%、アノーサイト50~70%のものをラブラドライトだといっているのだから、そこにアルバイト70~50%、アノーサイト30~50%のアンデシンが混じっているというなら、アルバイト・アノーサイトの割合ってどうカウントするんでしょう?

というか、ムーンストーンみたいに端成分(三角形の頂点に位置する長石)の二つに分離するならなるほどですけど、アンデシンとラブラドライトというちょっと違いの二つに分かれるというのは、何とも中途半端に思えます。

分離して2層になったとして、一方は月光のようなぼおっとした輝きのムーンストーン、一方は虹色ぎらぎらのラブラドライト。
この違いはどういうことでおこっているのか。

私の理解では、ムーンストーンは光の散乱……空が青く見えるのと同じ仕組み、、ラブラドライトは光の干渉……シャボン玉の虹色と同じ仕組みということなんですが、それが同じ層状構造のどんな違いで現れているのか、理解できていません。

これは、ペリステライトも同じこと。
ペリステライトは、三角形のNa頂点に位置するアルバイト(曹長石)の変種ということになるらしいのですが、このムーンストーンそっくりの輝きは、アルバイトとそのお隣のオリゴクレースのラメラによるものだというのです。

ペリステ断面

ペリステライトが斜長石にはいるなら、ラブラドライトと疑問は同じ。
しかもラブラドライトと同じ仲間の長石で、同じ層状なのにどうしてああまでムーンストーンそっくさんなのか、不思議です。

しかも。
ここに50%ルールの分け方を当てはめると、ラブラドライトは、ラブラドライトとアンデシンの間に50%ラインがあるので、微妙な差だけれど(新)アルバイトと(新)アノーサイトがラメラ(層状構造)になっていると言えますけど、ペリステライトの場合は、オリゴクレースもアルバイトとみなされるので、アルバイトがアルバイトとアルバイトに分離して層に……?

いや、斜長石グループそのものがなくなったんだからペリステライトもオリゴクレースもアンデシンもラブラドライトもないわけで、だったら、ラブラドレッセンスやペリステリスムをどう説明するんだろうか。

考えるほどにわからなーい!
どっか根本的なところで理解に穴が開いてるんでしょうか。
頭ぐるぐるです。

Comment

Secret

No title

とりあえず、固溶体について。
絵の具の話はいい例だと思います。が、完全ではないです。

まず、水と油を考えます。
この二つは、頑張って混ぜてみましょう。真っ白に濁りますね。これは、水の超小さい粒子(ビーズ)と油の超小さい粒子(ビーズ)が混ざった状態です。顕微鏡とホコリ一粒をつまめる極細ピンセットと気合いがあれば、分けられます。(まあ、液体なんでほっとくと勝手に分離しますけど。)

次に、水とアルコール(お酒の)を考えます。
こっちは、混ぜてしまえばゆらゆら陽炎がでて、透明に均質に混ざってしまいます。混ざり方は、5%の酎ハイ、40%のウイスキー、90%のスピリタス、あらゆる割合が可能です。分子レベルで混ざっているので、顕微鏡とピンセットと気合いでは分けられません。

さて。
この二つの中間のような振る舞いをする物質も存在します。例えとしては、ブタノール、という液体にしましょう。
どうなるかというと、スプーン一杯程度は、アルコールのように、問題なく溶けるのに、それ以上は油状になって浮いてきます。
また、逆にブタノールに、スプーン一杯程度の水は溶かせます。が、それ以上は底に水玉となって沈んでいきます。
よって、水とブタノール半々で混ぜて得られるのは、水90%ブタノール10%の水溶液体の上に、ブタノール90%水10%のブタノール溶液体がタプタプ浮かんでいる状態です。


水100グラムに対し、水晶は溶けません。食塩は30グラム程度溶けます。砂糖はもっと溶けます。熱湯にすれば、溶ける量はもっと増えます。
ある液体に対して、固体に溶解度があるように、ある液体に対して、液体にも溶解度は存在します。
もちろん、ある固体に対しての別の固体にも溶解度は存在します。

ちなみに、似たもの同士共通点がある同士は、一般に溶け合う可能性が高いです。

No title

次に、散乱。

散乱は雲の白、ということで。早速見てみましょう。

水 ←蛍光灯スタンド

視線

という感じで。部屋は真っ暗に。
まず、直径10センチぐらいの水滴を用意してやってみましょう。え?無理?じゃあ、透明なコップに入れた水で代用です。
水は透明ですね?水の向こうには暗闇が広がるだけです。蛍光灯の光は散乱されていません。右から左に直進できます。

では、その水滴をちっちゃくしてみましょう。直径数マイクロメートルぐらいの。出来のいい霧吹きを準備すれば、簡単に作れます。あとは湯気でもいいですよ。
どうみえるでしょうか。今度は透明でなく、白いもやもやが見えますね?
”透明なはずの水滴が白く見えている”わけです。
これは蛍光灯の光を水滴がバラバラに反射して、それが見えているわけです。これが散乱です。

で、要は、散乱というのは、
”微粒子が分散されているもの(分散体)に、光を当てると起こるもの”
なんです。
したがって、透明な水にサラダ油の超小さい粒子を分散させてもおきますし、サラダ油といわず、片栗粉でも構わないです。もちろん水に分散といわず、空気に小麦粉をぶちまけたって、白く見えるわけです。

なお、補足として。分散されている微粒子のサイズが小さい場合、青色は散乱されますが、赤色は散乱されず直進します。
よって、分散体を透かして蛍光灯を見ると、赤く見え、横から見ると、分散体が青く見えます。

No title

で、えーと。干渉、ですか。
今回は”薄膜”による干渉縞の話ですね。
油膜とか、水晶の虹色に光るクラックとか、蒸着虹色ぎらぎらのアクアオーラとか。原理はこの辺と同じですね。
空気だろうが、油だろうが、無機物だろうが、”透明な薄膜”があれば、起こります。色は膜の厚さによります。あと、膜自体が有色透明ならそれも考慮。
構造色、ニュートンリング、なんかでググれば、いいかなあ。。。(投げやり)



ここまで書いてあれですけど。
ムーンストーンのシラーは単なる微粒子の散乱だけじゃ説明できなさそうですよね。たしかに、石自体はミルキーなぼんやり白なんですが。シラーはなんか、もっと膜っぽい何かに見えます。だから、層構造という話なんだと思うんですが。この辺はいまいちどうなってるのか、よく分からないです。

Re: No title

sodaさん

いろいろとありがとうございます。

え~と、え~とと言いながらコメントを解読しております。(いろいろ調べながらなので「解読」)
ムーンストーンとラブラドライト、説明によって散乱だったり、干渉、反射……といろいろで、なるほどそうかという納得に至りません。
わからないままにたとえ話をするとだめですね~。

理解に努めます。
プロフィール

KURO@虚空座標

Author:KURO@虚空座標
水晶好き、ものづくり好き、石の写真好き。
石好きのきっかけはパワーストーンですが、現在は鉱物としても興味を持っている中間派。
石に関するあれこれいろいろ、気の向くままに書いてみます。

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