天然石

灰長石

灰長石:詳細・その他

鉱物学的特徴

灰長石(Plagioclase)は、斜長石(Plagioclase Feldspar)と呼ばれる斜長石グループの長石鉱物の一種です。斜長石グループは、曹長石(Albite, NaAlSi3O8)と灰長石(Anorthite, CaAl2Si2O8)の固溶体(固溶系列)であり、灰長石はその固溶系列の範囲が非常に広いことが特徴です。具体的には、曹長石と灰長石の比率によって、曹長石(Ab100An0)から、亜灰長石(Ab90An10)、オリゴクレース(Ab70An30)、アンドラシン(Ab50An50)、バイソン石(Ab30An70)、亜灰長石(Ab10An90)、そして灰長石(Ab0An100)までの連続的な組成変化を示します。この組成比は、灰長石の結晶構造や物理的性質に大きな影響を与えます。

化学組成としては、ケイ酸塩鉱物に分類され、アルミニウム、ナトリウム、カルシウム、ケイ素、酸素が主成分です。化学式は一般的に (Na, Ca) (Al, Si)4O8 と表され、Na と Ca の比率によって曹長石に近いか灰長石に近いかが決まります。例えば、曹長石はナトリウムを多く含み、灰長石はカルシウムを多く含みます。

結晶系は三斜晶系です。柱状や板状の結晶が一般的ですが、塊状や粒状で産出することも多いです。結晶面にはしばしば条痕と呼ばれる平行な線が現れ、これは斜長石グループの識別点となります。条痕は、多くの場合、結晶の主面に平行に走っています。

モース硬度は6から6.5であり、比較的硬い鉱物です。比重は組成によって異なり、曹長石に近いものは約2.6、灰長石に近いものは約2.76となります。

色は無色、白色、灰色、淡黄色、淡赤色など様々ですが、不純物の影響で青色、緑色、ピンク色を呈することもあります。特に、灰長石の一部には、青色や緑色の美しいシラー(遊色効果)を示すものがあり、これらはラブラドライトやサンストーンとして宝石や装飾品に利用されます。

劈開は完全ですが、二方向に直交しない(約90度に近い角度で交わる)ため、生成する破片は直角とはなりません。この性質は、長石グループの鉱物を識別する上で重要な特徴の一つです。

産状と分布

灰長石は、地殻を構成する主要な鉱物の一つであり、火成岩、変成岩、堆積岩といった様々な岩石中に普遍的に産出します。特に、花崗岩、閃緑岩、玄武岩などのマグマが固まってできた火成岩の造岩鉱物として非常に重要です。

火成岩においては、マグマの冷却速度や組成によって、生成する斜長石の組成が変化します。例えば、玄武岩のような塩基性火成岩には、カルシウムを多く含む灰長石(灰長石に近い組成)が優勢に産出し、花崗岩のような酸性火成岩には、ナトリウムを多く含む曹長石(曹長石に近い組成)が優勢に産出する傾向があります。

また、変成作用によって、既存の岩石が再結晶化する際にも生成します。例えば、片岩や gneissといった変成岩にも多く含まれています。

堆積岩においては、風化・浸食された岩石の破片として、砂岩や泥岩などに含まれることがあります。ただし、斜長石は比較的水に溶解しやすいため、風化が進んだ堆積物では、石英などに比べて量が減少する傾向があります。

世界中のほぼすべての地域で産出しますが、特に火山活動が活発な地域や、大陸地殻の厚い地域で多く見られます。

特徴的な種類と利用

灰長石グループの中でも、特に特徴的な性質を持つものがいくつか存在し、それらは利用価値も高いです。

ラブラドライト

ラブラドライトは、曹長石と灰長石の組成比がおよそ50:50(アンドラシン)付近の斜長石です。この鉱物の最大の特徴は、ラブラドレッセンスと呼ばれる美しい遊色効果です。

ラブラドレッセンスは、鉱物内部の微細な層状構造による光の干渉や回折によって生じます。光がこれらの構造に当たると、青、緑、黄、赤などの鮮やかな色が現れ、見る角度によって色の変化が楽しめます。この遊色効果は、不純物(鉄やチタンなど)の存在や、内部構造の微細な乱れが影響していると考えられています。

ラブラドライトは、その美しい色合いから、古くから装飾品や宝飾品として珍重されてきました。特に、カナダのラブラドル半島で発見されたものが有名であり、その地名が鉱物の名前の由来となっています。他にも、フィンランド、ノルウェー、アメリカ、マダガスカルなどで産出します。宝石としては、カボションカットにされることが多く、ペンダントや指輪などに加工されます。

サンストーン

サンストーン(日長石)は、灰長石グループの中で、内部に赤鉄鉱(Hematite)や鱗鉄鉱(Goethite)などの薄片状のインクルージョン(内包物)を含むものを指します。これらのインクルージョンが光を反射することで、キラキラとしたアベンチュレッセンス(砂状光沢)を示します。まるで太陽の光が降り注いでいるかのような輝きを持つことから、サンストーンと呼ばれています。

サンストーンは、主にアメリカ、ノルウェー、インドなどで産出します。宝石としては、ラブラドライトと同様にカボションカットが一般的ですが、その輝きを活かした様々な形状に加工されます。装飾品として人気がありますが、ラブラドライトほどの派手さはありません。

その他の利用

宝石や装飾品として利用される以外にも、灰長石は産業的にも広く利用されています。

ガラス製造においては、長石として、ケイ石(シリカ)やソーダ灰などと共に融剤として使用されます。長石を添加することで、ガラスの融点が下がり、製造プロセスが容易になり、ガラスの強度や耐久性も向上します。特に、窓ガラスや食器、建築材料などに使われるガラスの主成分の一つです。

陶磁器の製造においても、釉薬(ゆうやく)の原料として重要です。釉薬に長石を配合することで、陶磁器の表面に光沢を与え、非吸水性にして、耐久性や美観を高めます。タイル、食器、衛生陶器などに幅広く使用されています。

また、一部の工業分野では、研磨剤や充填材としても利用されることがあります。

まとめ

灰長石は、地殻を構成する主要な造岩鉱物であり、曹長石と灰長石の連続的な固溶体です。その組成比によって、物理的・化学的性質が変化し、美しい遊色効果を示すラブラドライトや、キラキラとした輝きを持つサンストーンといった特徴的な種類も存在します。これらの宝石は、その美しさから装飾品として珍重されています。

また、灰長石は、ガラスや陶磁器の製造における重要な原料としても広く利用されており、私たちの日常生活に欠かせない鉱物と言えます。その普遍性と多様な利用価値から、灰長石は鉱物学だけでなく、産業分野においても非常に重要な存在です。