石英

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石英

<tr><td colspan="2" style="text-align: center; background: white"></td></tr><tr><td>分類</td><td>酸化鉱物</td></tr><tr><td>色</td><td>無色透明、白色</td></tr><tr><td>組成</td><td>SiO2</td></tr><tr><td>硬度</td><td>7</td></tr><tr><td>比重</td><td>2.65</td></tr><tr><td>晶系</td><td>低温型:三方晶系
高温型:六方晶系</td></tr><tr><td>光沢</td><td>ガラス光沢</td></tr><tr><td>条痕</td><td>白</td></tr><tr><td>劈開</td><td>なし</td></tr><tr><td>蛍光</td><td>なし</td></tr><tr><td>断口</td><td>貝殻状</td></tr>

石英(せきえい、クォーツ、quartz)は二酸化ケイ素 (SiO2) が結晶してでできた鉱物。六角柱状のきれいな自形結晶をなすことが多い。結晶度が高い(大きな結晶であること)石英は水晶(すいしょう、クリスタル、rock crystal)と呼ばれ、古くは玻璃(はり)と呼ばれて珍重された。

1気圧、573℃で低温型石英から高温型石英に転移する。高温型石英は六角柱面を持たない。さらに高温では、鱗珪石相転移する。

主要な造岩鉱物であり、花崗岩などの火成岩に多く含まれる。

石英を成分とする珪砂(けいしゃ・けいさ)と呼ばれ、石英を主体とした珪化物からなる鉱石珪石(けいせき)と呼ばれる。

石言葉は完璧・冷静沈着・神秘的。

目次

[編集] 産出地

石英は地殻を構成する非常に一般的な鉱物で、火成岩変成岩堆積岩のいずれにもしばしば含まれる。水晶としては、花崗岩質ペグマタイト熱水鉱床などに産出する。

砂は岩石風化することにより生じるが、石英は風化に強く、砂は石英主体となる事が多い。一般的に、砂漠砂丘の砂は石英が主成分となる。

砂埃(すなぼこり)には石英が含まれている。石英は硬度7なので、プラスティック金属・車の塗装などは砂埃で容易に傷ついてしまう。そのため、宝石は石英より硬度の高いものが選ばれていることが多い。これは砂埃などで簡単に傷ついたりしては困るからである(ただし生体起源の宝石である真珠珊瑚は例外)。

[編集] 水晶鉱山

[編集] 性質・特徴

石英の非常に細かい結晶が緻密に固まっているものを玉髄という。不純物によっていろいろな色となり、紅玉髄緑玉髄瑪瑙碧玉などと呼んで飾り石とする。

水晶に不純物が混じり色のついたものを色つき水晶という。インクルージョン(内包物または包有物)を含んだり、結晶の形が変わって見えるものを変わり水晶という。色つき水晶は準貴石として扱われる。変わり水晶はコレクターに人気がある。

水晶は、代表的な圧電体であり、圧力が加わると電気が発生する。このために初期のレコードプレーヤーピックアップに使われた。今日、水晶の圧電性は、水晶発振器として最も活用されており、時計が単に「クォーツ」(水晶の英名)としばしば呼ばれるのは、水晶発振器を利用した時計が最も多いからである。この原理を利用して、水晶微量天秤 (QCM) と呼ばれる微量質量を正確に測定するための装置の研究が行われている。

[編集] 色つき水晶

水晶の発色原因は主に不純物の混入と放射線による結晶格子欠陥によるもので、主要構成元素によるものではない。紫水晶、黄水晶、煙水晶、黒水晶の発色原因はいずれも、不純物欠陥に電子(または正孔)が捕獲され特定のエネルギー準位をもつもの(色中心、カラーセンターという)で、紫水晶、黄水晶はイオン、煙水晶、黒水晶はアルミニウムイオンが関連している。

紫水晶
紫水晶(むらさきすいしょう)は紫色に色づいた水晶。アメジスト (amethyst)、アメシストとも呼ばれる。紫色の発色はケイ素を置換した微量の鉄イオンによる色中心が原因と考えられている。尖っていて、細長く装飾品に使われる場合は研磨される場合が多い。
黄水晶
黄水晶(きすいしょう)は黄色に色づいた水晶。シトリン (citrine) とも呼ばれる。黄色の発色は紫水晶と同じように鉄イオンによる色中心が原因で、黄水晶と紫水晶の色の違いは色中心のエネルギー準位が違うと考えられている。天然の黄水晶の産出は少なく、市場に出回っている黄水晶のほとんどは紫水晶を熱処理して黄色にしたものである。黄水晶の薄い黄色はトパーズに似るため、シトリン・トパーズとも言われ、安価なトパーズの代用品として使われる。また、トパーズと偽って売られる場合もある。
紅水晶
紅水晶(べにすいしょう)は薄いピンク色に色づいた水晶。ローズクォーツ (rose quartz) とも呼ばれる。
煙水晶
煙水晶(けむりすいしょう、smoky Quartz)は灰色に色づいた水晶。ケイ素を置換した微量のアルミニウムイオンが特に多量の放射線を受けると色中心となり、光を吸収するため灰色に見える。受けた放射線の量が多いほど色が濃くなる。
黒水晶
黒水晶(くろすいしょう、morion)は不透明と言えるほど黒く色づいた水晶。色の濃い煙水晶との区別は、結晶構造が破壊されたもの、表面に透明感のないものなどと言われることもあるが、黒水晶と色が濃くなった煙水晶を区別する明確な定義は存在しない。アメジストに放射線照射をして色を付ける場合が多い。
レモン水晶
レモン水晶(レモンすいしょう)は硫黄により黄色に色づいた水晶。結晶の間に硫黄が入ったために黄色に色づいて見える。

[編集] 変わり水晶

山入り水晶
一度結晶成長が止まり、再度結晶成長をしたもの。中の結晶と外側の結晶の間に不純物が入り込むと結晶の境界が目で確認できる。このため、中に含まれる結晶の頭部が山のように見える。ファントムクォーツ(幽霊水晶)とも呼ばれる。
松茸水晶
成因は山入り水晶とほぼ同じだが、先に晶出した水晶の先端に外側の結晶が大きく成長し、まるでキノコのような形になった水晶。
ススキ入り水晶
水晶の結晶中に電気石などの柱状の鉱物がインクルージョンとしてあるもの。細い苦土電気石が入り込むとほのかに緑色にみえ、まさにススキのように見える。
草入り水晶
水晶の結晶中に緑泥石などの不定形な(あるいは草のように見える)鉱物がインクルージョンとしてあるもの。インクルージョンの形によってのように見えたり、毬藻のように見えたりする。インクルージョンが緑泥石のように緑色のものは、まさに草入りというにふさわしいものがある。
水入り水晶
水晶の結晶中に空洞があり、それが液体で満たされているもの。閉じ込められた液体は、水晶の成長当時の環境を保存していると考えられる。空洞中に液体と共に気泡が入っている場合があり、結晶を傾けると空洞中の壁に沿って気泡が移動するのを観察できることがある。
日本式双晶
日本式双晶 (Japanese-twin) は2個の結晶がξ面((1122) 面)を双晶面として84°33′の角度で接合した、多くハート形の双晶 (twin crystal)。

[編集] 用途・加工法

工業的に利用される石英ガラスは、通常、天然に産出される珪砂、珪石などを溶融して再結晶させたものである。装飾品(宝石)として用いられたり、占いの道具としても利用される。電子工学にも利用されており、オートクレーブを使った水熱合成法によって製造される人工水晶が用いられることがある。

  • 水晶振動子 - 水晶片に交流電圧をかけることにより共振を起こし、精度の高い周波数を発振する電子部品。
  • 光ファイバー - 光を通すために、石英ガラスが利用される。
  • 石英ガラス - 化学器具・光学機器に用いられる石英を材料としたガラス。耐熱性・透明度に優れる。

ジュエリー数珠に使われることも一般的である。

中医学では白色の石英を白石英、紫水晶を紫石英と呼び、鎮静作用のある薬剤として使用されるが、地方によっては紫色の蛍石と混同される。

[編集] 文化

マヤ文明およびその地域の原住部族においては、透明水晶を「ザストゥン」と呼び、まじない石として大切に扱う(水晶ドクロ)。

オーストラリア先住民の神話の中では、最も一般的な神の思し召しの物質、「マバン」として分類されている。

水晶は、永久的に凍ったままの氷だと古代ローマの博物学者ガイウス・プリニウス・セクンドゥスによって信じられた。

[編集] 山梨県と水晶

日本では、山梨県での産出が有名である。また、山梨県甲府市には、水晶を始めとした宝石を展示している、日本では唯一の宝石博物館がある。ここでは国内最大級の白水晶を始めとした各種宝石を見ることができるほか、水晶の即売も行なわれている(但し、国産は稀)。

[編集] 関連項目

ウィキメディア・コモンズに、石英に関連するカテゴリがあります。


[編集] 外部リンク

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