イライト：詳細とその他
イライトの鉱物学的位置づけと構成
イライト（Illite）は、雲母（マイカ）グループに属する粘土鉱物の総称です。
化学組成は、一般的に K0.6-0.9Al1.6-2.0(Al0.3-0.7Si3.0-3.4)O10(OH)2 と表されます。この化学式からわかるように、イライトはアルミニウム（Al）とケイ素（Si）を主成分とし、カリウム（K）を層間陽イオンとして含みます。また、鉄（Fe）やマグネシウム（Mg）などが置換（substitution）している場合もあります。この置換の度合いによって、イライトの特性は微妙に変化します。
イライトの結晶構造は、2:1型層状ケイ酸塩鉱物であり、これはカオリナイトなどの1:1型やスメクタイト（モンモリロナイトなど）の2:1:1型とは異なります。2:1型構造とは、四面体シート（SiO4四面体のネットワーク）と八面体シート（Al(OH)6八面体のネットワーク）が交互に積み重なった構造を指します。イライトの場合、この八面体シートにはアルミニウムが主体で存在し、一部マグネシウムなどが置換しています。
イライトの最大の特徴は、スメクタイトと比較して、層間に水（H2O）分子がほとんど入らないことです。これは、層間陽イオンであるカリウム（K+）が、四面体シートの酸素原子と強く結合し、層間を架橋（cross-linking）しているためと考えられています。この架橋効果により、イライトはスメクタイトのような大きな膨潤性（swelling property）を示しません。
イライトの物理的・化学的特性
イライトは、白色から灰白色、淡黄色、淡緑色、赤褐色など、様々な色調を示します。これは、含まれる不純物、特に鉄やマンガン（Mn）などの影響によります。
結晶系は単斜晶系（monoclinic）に属します。肉眼では、多くの場合、土状（earthy）あるいは繊維状（fibrous）の集合体として観察されます。
光沢は亜金属光沢から絹糸光沢（silky luster）、あるいは土状光沢（dull luster）まで様々です。条痕（streak）は白色です。
硬度は、モース硬度（Mohs hardness）で2～3程度と比較的軟らかいです。比重は2.6～2.8程度となります。
イライトの吸着性（adsorption）は、スメクタイトほど高くはありませんが、カオリナイトよりは高い傾向があります。これは、層間にあるカリウムが水分子の侵入を妨げるものの、表面には荷電したサイトが存在するためです。
熱分析（TG-DTA）においては、吸着水や構造水の脱離に伴う重量減少や吸熱・発熱ピークが観測されます。構造水の脱離は、カオリナイトに比べて高温域で起こる傾向があります。
イライトの生成環境と産状
イライトは、広範な地質環境で生成します。
最も一般的な生成環境は、堆積環境です。陸域で風化・浸食された火成岩や変成岩などに含まれるカリウム長石（正長石など）や雲母（白雲母、黒雲母など）が、風化作用を受けてアルカリ性の水や二酸化炭素（CO2）の存在下で分解し、イライトが生成します。この風化過程で、ケイ素、アルミニウム、カリウムなどの成分が溶け出し、再結晶化することでイライトとなります。
また、熱水変質（hydrothermal alteration）作用によっても生成します。火山活動に伴う熱水が岩石と反応し、カリウムやアルミニウムの供給源となる鉱物からイライトが生成することがあります。
海洋堆積物中にも多く存在し、特に塩分濃度が高い環境や、カリウムイオンが豊富な環境で生成しやすい傾向があります。
イライトは、泥岩（mudstone）、頁岩（shale）、シルト岩（siltstone）などの堆積岩の主要な構成鉱物の一つとして広く産出します。また、土壌（soil）の構成成分としても重要です。
一部の変成岩（特に低度変成岩）においても、黒雲母や白雲母の変質鉱物として観察されることがあります。
イライトの識別と分析
イライトの識別は、肉眼での観察だけでは困難な場合が多く、顕微鏡観察やX線回折分析（XRD）、電子顕微鏡観察（SEM, TEM）、赤外分光法（IR spectroscopy）、示差熱分析（DTA）などの分析手法が用いられます。
X線回折分析は、イライトの結晶構造を決定し、他の粘土鉱物との識別を行う上で最も重要な手法です。イライトの回折パターンは、スメクタイトとは異なる特徴的なピークを示します。
電子顕微鏡観察では、イライトの粒子形状や形態を詳細に観察することができます。一般的に、イライトは薄片状（platy）または繊維状の集合体を形成します。
赤外分光法は、イライトの化学結合や官能基に関する情報を提供し、同定に役立ちます。
イライトは、混合層鉱物（mixed-layer mineral）として存在することも少なくありません。これは、イライト層とスメクタイト層が混在した構造を持つ鉱物です。例えば、イライトとスメクタイトの混合層鉱物などは、その存在比率や層の配列によって性質が大きく異なります。
イライトの応用と重要性
イライトは、その物理的・化学的特性から、様々な分野で利用されています。
セラミックス産業においては、粘土の主成分として、陶磁器、レンガ、タイルなどの製造に不可欠な原料となります。イライトは焼成時に適度な強度と寸法安定性を付与します。
製紙工業では、顔料や填料（filler）として、紙の不透明性、白色度、印刷適性などを向上させるために使用されます。
塗料や化粧品、医薬品などの分野でも、増粘剤（thickener）、懸濁剤（suspending agent）、吸着剤（adsorbent）として利用されることがあります。
土木工学においては、地盤改良材や遮水材としての利用が検討されています。イライトの緻密な構造は、水の浸透を抑制する効果が期待できます。
農業分野では、肥料の徐放性（slow release）を高めるための担体として、また土壌改良材としても利用されることがあります。
環境分野では、汚染物質の吸着材としての研究が進められています。特に、放射性核種（radioactive nuclide）や重金属（heavy metal）などの吸着能力が注目されています。
イライトは、地球科学の研究においても重要な鉱物です。その生成環境や変質過程は、地質史や堆積プロセスを理解する上で貴重な情報源となります。また、化石（fossil）の保存（preservation）に関与することもあります。
まとめ
イライトは、雲母グループに属する代表的な粘土鉱物であり、アルミニウム、ケイ素、カリウムを主成分とする2:1型層状ケイ酸塩鉱物です。スメクタイトと異なり、層間にカリウムが架橋しているため、膨潤性が低いのが特徴です。風化作用や熱水変質など、広範な地質環境で生成し、泥岩や頁岩などの堆積岩の主要鉱物として産出します。X線回折分析などの分析手法により識別され、セラミックス、製紙、塗料、土木工学、環境分野など、多岐にわたる分野で利用されています。また、地球科学の研究においても重要な役割を果たしています。その多様な特性と広範な利用価値から、イライトは現代社会において非常に重要な鉱物の一つと言えます。
