なぜマグネサイトが形成されるのか

マグネサイトはマグネシウムと炭酸塩が安定して共存するときに形成されます。この単純な説明は、炭素を含む流体によって変質した超苦鉄質岩、マグネシウム豊富な盆地、熱水置換系、変成大理石、局所的なアルカリ性カーボナタイト環境など、非常に異なる地質環境を含みます。

鉱物の化学式はMgCO₃。純粋な形ではマグネシウム炭酸塩ですが、天然標本には鉄、マンガン、カルシウム、ニッケル、コバルト、シリカ、粘土、タルク、蛇紋石、石英、ドロマイト、または方解石が含まれることがあります。これらの添加物は色、組織、地質学的意味を変えます。蛇紋岩を切る白い脈、褐色の鉄含有結晶、チョーク状の盆地結節はすべてマグネサイトですが、それぞれ異なる物語を語ります。

主な形成環境

異なる環境は異なる種類のマグネサイトを生み出します。したがって、現地での記述は、材料とその地質学的文脈（宿主岩、組織、関連鉱物、そしてその部分が脈状、置換状、結節状、または変成岩的かどうか）を両方記録すべきです。

形成経路

マグネサイトは単一の起源に限定されない。同じ鉱物が炭酸化、置換、堆積性沈殿、成岩作用、または変成作用によって結晶化することがある。

1. 1 マグネシウム豊富なケイ酸塩の炭酸化 超苦鉄質岩において、CO₂マグネシウムを豊富に含む流体は、オリビン、輝石、蛇紋岩などの鉱物と反応する。単純化したエンドメンバーの概念では、マグネシウムケイ酸塩と二酸化炭素がマグネサイトとシリカを生成する。実際の岩石はより複雑で、石英-マグネサイト集合体、タルク-炭酸塩岩、またはリストベナイト様の変質を生じることがある。
2. 2 熱水置換 断層、割れ目、透水性の層がマグネシウムを含む流体を石灰岩、ドロマイト、または大理石に通過させる。化学的条件が整うと、マグネサイトは層理、帯状構造、スタイロライト、または受け継がれたテクスチャーを保持しながら、以前の炭酸塩鉱物を置換する。
3. 3 盆地の降水と成岩作用 アルカリ性でマグネシウム豊富な湖や蒸発盆地では、初期の水和マグネシウム炭酸塩が最初に形成されることがあります。埋没、変化する水の化学組成、時間の経過とともに、これらの前駆相はより安定したマグネサイトへ再結晶することがあります。
4. 4 変成再結晶 既存のマグネシウム炭酸塩は変成作用中に再編成されることがあります。粒界が鮮明になり、組織は砂糖状または塊状になり、流体のアクセスと空間がある場所でスパリー結晶が成長することがあります。
5. 5 後期の脈形成と割れ目充填 岩石がすでに形成された後、後の流体が割れ目、空洞、ブレッチャーにマグネサイトを沈着させることがあります。これらの脈系は以前の組織を切断し、石英、ドロマイト、方解石、タルク、または蛇紋岩を含むことがあります。

共生関係と鉱物の関連性

関連鉱物はマグネサイトの起源を示す最良の手がかりの一つです。同じMgCO₃ 流体の化学組成や母岩に応じて、非常に異なる鉱物パートナーの隣に化学式が現れることがあります。

質感と現地の手がかり

質感は色よりも多くを語ります。マグネサイトはチョーク状、密、磁器状、粒状、スパリー、脈状、結節状、または塊状に見えることがあり、それぞれの質感は異なる地質学的歴史を示します。

種類および関連用語

いくつかのマグネサイト用語は質感を、いくつかは組成を、いくつかは歴史的背景を表します。最も注意深い記述はこれらのカテゴリーを区別します。

変質、安定性、および炭素貯蔵

マグネサイトは安定した炭酸塩鉱物であり、これが自然の炭素貯蔵の議論で注目される理由です。一度二酸化炭素がMgCOに固定されると₃鉱物の形態で長期間存在することができます。自然および人工のシステムにおける課題は、マグネサイトの安定性ではなく、それが形成される速度と条件です。

地質学的文脈での識別

マグネサイトは他の淡い炭酸塩や多孔質の白色鉱物に似ることがあります。現地での識別は、質感、産地、酸の反応、光学的検査、または実験室分析で裏付けられない限り暫定的と見なすべきです。

地質標本の取り扱い

マグネサイトはすべての形態で壊れやすいわけではありませんが、割れ目やもろい縁、酸に対する感受性を持つ炭酸塩です。地質学的文脈の標本には、より柔らかい関連鉱物が含まれていることもあります。

よくある質問