包有物を含む石英:物理的および光学的特性
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物理的および光学的特徴
包有物入り石英:光、構造、そして内部の鉱物記録
包有石英は、ルチル針、トルマリン棒、クロライトファントム、鉄の小板、流体気泡、癒合したひび割れ、薄い虹色の膜など、他の物質をその透明な骨格内に保存する結晶性ケイ素です。
「包有物入り石英」の意味
包有物入り石英は、成長中または後の癒合イベントで目に見える内部のゲストを閉じ込めた石英、SiO2です。
ホストはそのガラス光沢、硬度、透明度で知られる馴染みのある三方晶系のケイ素鉱物です。包有物は固体結晶、微細な鉱物粉塵、流体充填空洞、気泡、薄膜、または癒合したひび割れ跡であることがあります。これらの特徴はホストが石英であることを止めるものではなく、石英に目に見える内部の歴史を与えます。
包有物は非常に多様なため、包有石英はホストとゲストの両方を名前で表すのが最適です:ルチル入り石英、トルマリン入り石英、クロライトファントム石英、赤鉄鉱入り石英、デュモルチエライト入り石英、流体包有石英、または視覚的に複雑な混合物の場合は風景石英と呼びます。
石英の骨格
ケイ素と酸素は耐久性があり、透明から半透明の結晶性ホストを形成し、異常な鮮明さで包有物を保存できます。
鉱物、流体、薄膜
針状結晶、板状結晶、ファントム、気泡、癒合したひび割れが石を通る光の動きを変えます。
構造とシーン
一つの結晶が図、庭園、嵐の雲、星空、またはガラスに封じ込められた金色の糸のセットのように見えることがあります。
物理的および光学的特性
ほとんどの標準的な特性は石英ホストを説明します。包有物は外観、強度、光学現象、時には密度に影響を与えますが、ホスト鉱物の基本的な同一性は変わりません。
| 特性 | 石英ホスト | 包有物の重要性 |
|---|---|---|
| 化学組成 | SiO2 | ホストは二酸化ケイ素です。ゲスト鉱物にはルチル、トルマリン、クロライト、赤鉄鉱、アクチノライト、デュモルチエライト、粘土、または閉じ込められた流体が含まれることがあります。 |
| 結晶系 | 六方晶系の中の三方晶系 | ファントムは初期の石英成長段階をたどり、古い結晶面の内部輪郭を保存することがあります。 |
| 結晶習性 | 菱面体終端を持つ柱状結晶;塊状、ドゥルージー、または研磨された形態も一般的です | 結晶の形状は、針状結晶、ファントム、内部膜が光の下でどのように見えるかを制御します。 |
| モース硬度 | 7 | 表面は耐久性がありますが、亀裂が多いか包有物が豊富な標本は衝撃や熱衝撃に対してやや弱いことがあります。 |
| 比重 | 約2.65 | 密な包有物のクラスターは測定値にわずかな変化をもたらすことがありますが、通常の宝石や標本の検査では石英に近い値が出ます。 |
| 劈開と破断 | 真の劈開なし;貝殻状破断 | 修復された亀裂はヴェール、指紋、または内部の虹色シートとして現れることがあります。 |
| 光沢 | ガラス光沢 | 包有物は、石英の外観がガラス状のままでも、絹のような、金属的な、苔状の、曇った、または火花のような内部効果を生み出すことがあります。 |
| 透明度 | 透明から半透明 | 透明なホスト材料は高いコントラストを与え、密な包有物は風景のような不透明感、霞み、または柔らかい内部の輝きを作り出すことがあります。 |
| 屈折率 | nω 約1.544; nε 約1.553 | 包有鉱物は異なる屈折率を持ち、拡大下で内部コントラストを生み出すことがあります。 |
| 複屈折 | 約0.009 | 虹色のヴェールは通常、薄膜や修復された亀裂によって引き起こされ、石英の低分散だけが原因ではありません。 |
| 光学的性質 | 単軸正 | 配向した針状結晶は、石を適切な方向にカットするとキャッツアイ効果や星状効果を加えることがあります。 |
| 多色性 | 石英ホストにはなし | 特にトルマリンなどの一部の包有物は、ホストの石英が示さなくても多色性を示すことがあります。 |
| 蛍光 | 通常は弱いか不活性 | 微量元素や包有鉱物によって反応が異なるため、蛍光は主な識別特徴ではありません。 |
| 電気的挙動 | 圧電性 | これは技術的に重要な石英の物理的特性ですが、包有標本の視覚的識別の中心ではありません。 |
包有物が石英に封じ込められる仕組み
包有石英は、結晶成長が中断されたり、同じ環境内の他の物質に囲まれたり、変化を受けたりすることで形成されます。その結果、石英が成長している間に捕らえられた一次包有物や、後に亀裂が入り流体が侵入して修復された二次的特徴が生じることがあります。
成長前線の固体ゲスト
ルチル、トルマリン、アンフィボール、ミカ、または他の鉱物がすでに存在し、石英がそれらの周りで成長することで、針状結晶や結晶をホスト内に封じ込めます。
ファントムと粉状の面
成長の一時停止により、クロライト、粘土、赤鉄鉱、または他の微細な物質が結晶面に残ることがあります。後に石英の過成長がその輪郭をファントムとして保存します。
気泡とネガティブクリスタル
液体、気体、またはその両方の小さなポケットが、微小な結晶形や不規則な空洞に閉じ込められることがある。
ヴェールと内部虹色
後からできた亀裂は流体を取り込み再封鎖され、羽毛状の跡、薄膜、干渉色をかつての亀裂面に残すことがある。
内部の読み取り:丸みを帯びた空洞はしばしば流体インクルージョンを示し、鮮明な棒状や針状は固体鉱物のゲストを示す。繰り返される内部輪郭は通常、ランダムな亀裂ではなく成長の一時停止を記録している。
なぜインクルージョン入り水晶は光の下で非常に活発に見えるのか
透明な水晶は光を清らかに透過する。インクルージョンはその経路を妨げ、散乱、反射、吸収、または光を導くことで独特の視覚効果を生み出す。
針状インクルージョンは内部の反射線のように作用することがある。板状インクルージョンは石を回転させると閃光を放つ。緑色のクロライトや粘土層は光を柔らかな内部風景に拡散させる。流体膜や癒合した亀裂は薄膜干渉によってスペクトルカラーを生み出す。向き付けられた繊維がドーム型カボションとしてカットされるとキャッツアイが現れ、複数の針状集合体が交差すると点光源下で星形が現れることがある。
主要な光学効果
- キャッツアイ効果:平行な繊維や針状インクルージョンによって生じる動く光の帯で、ドーム型カボションの単一光源下で最もよく見られる。
- アステリズム:複数の方向付けられた針状集合体が交差し、石が適切にカットされ照明されたときに現れる星形効果。
- 内部虹色ヴェール:結晶内部の薄膜や癒合した亀裂によって生じるスペクトルカラーで、染色や表面コーティングによるものではない。
- 景観的拡散:密集したクロライト、粘土、または微細な粒子状インクルージョンが光を散乱させて作り出す柔らかな内部の輝き。
インクルージョンの種類とその視覚効果
異なるインクルージョンは水晶に独特の光学的個性を与える。正確な説明は母岩から始め、内部特徴が確信を持って特定できる場合にそれを名前で示す。
| インクルージョンの種類 | 外観 | 一般的な光学効果 | 説明的な用途 |
|---|---|---|---|
| ルチル、TiO2 | 金色、銅色、赤みがかった、または暗い針状インクルージョン;時には密集したスプレー状や交差する束状で見られる。 | 金属的な内部線、強いコントラスト、向きによってはキャッツアイやスター効果が現れることもある。 | ルチル入り水晶、針が金色で髪の毛のような場合、歴史的にヴィーナスヘアークォーツと呼ばれることもある。 |
| トルマリン、一般的にはショール。 | 黒い棒状、レール状、針状、またはスプレー状のインクルージョンが、しばしば透明な母岩に対して鮮明に際立つ。 | グラフィックな線状のコントラストと強い内部構造。 | トルマリン入り水晶。 |
| クロライトと粘土鉱物 | 緑のヴェール、苔のキャップ、ファントムの輪郭、曇ったブランケット、または風景の層。 | 柔らかな拡散、庭園のような内部、層状の成長記録。 | クロライトファントムクォーツ、ガーデンクォーツ、風景クォーツ。 |
| 赤鉄鉱と鱗鉄鉱 | 赤、オレンジ、銅、または茶色の薄片、フレーク、粉塵、または細い針状。 | 暖かい内部の閃光、バラ色またはイチゴ色のトーン、火花のような反射。 | 赤鉄鉱を含むクォーツ、鱗鉄鉱を含むクォーツ、いくつかの天然の赤色内包クォーツ。 |
| アクチノライトおよびその他の角閃石 | 緑色の繊維、毛のような束、またはスプレー状。 | 絹のような反射、繊維が密で整列している場合はキャッツアイ効果の可能性。 | アクチノライトを含むクォーツまたは角閃石を含むクォーツ。 |
| ドゥモルチエライト | 青い筋、雲、筋状、または繊維状の内部ゾーン。 | 涼しげな青色の領域とスモーキーな内部の動き。 | ドゥモルチエライトを含むクォーツ。内包物が外観を支配する場合、ブルークォーツとして販売されることがあります。 |
| 流体包有物 | 丸みを帯びた空洞、ネガティブクリスタル、液体-気体の気泡、小さな跡、または指紋のようなテクスチャ。 | 動く気泡、拡大効果、反射する内部面。 | 流体包有クォーツまたはネガティブクリスタルを含むクォーツ。 |
| 修復された亀裂の薄膜 | 薄いシート、ヴェール、羽毛のような線、または虹色の内部表面。 | 石を傾けると薄膜干渉による虹色の閃光。 | 虹彩のようなクォーツ、虹色ヴェールクォーツ、修復亀裂クォーツ。 |
色と光の効果
内包されたクォーツの色はクォーツ自体ではなく、内包鉱物に由来することがあります。母岩は無色のままで、内部の特徴が緑、赤、青、黒、金、銅、スモーキー、または曇った外観を作り出します。
内部の方向性
ルチルや角閃石の繊維は狭い帯状に光を反射します。密に整列すると、カボションでキャッツアイ効果を生むことがあります。
層状鉱物の風景
クロライト、粘土、鉄含有粒子が緑、黄土色、茶色、または苔のような景色を作り、母岩内に浮かんでいるように見えます。
鉄の薄片とフレーク
赤鉄鉱や鱗鉄鉱の薄片が暖かい火花のように光を捉えます。豊富に含まれると、石全体を微妙にピンクや赤に染めることがあります。
修復された亀裂での干渉
亀裂面に沿った超薄膜が光を分散し、特に浅い角度で見るとスペクトル色を生じます。
微細内包物の拡散
密集した細かい内包物が光を散乱させ、鮮明な透明度ではなく柔らかく霧がかった、または大気的な内部を生み出します。
配向した内部繊維
アステリズムは整列した内包物、正確なカット、点光源に依存します。母岩はクォーツであり、星は光学効果です。
識別と類似品
識別はクォーツ母岩と内部特徴を区別すべきです。ルーペ、慎重な照明、標準的な宝石学的測定で、含有クォーツをガラス、樹脂、染色素材、その他の透明鉱物と区別できます。
母岩の特性
クォーツはモース硬度7、ガラス光沢、真の劈開なし、貝殻状破断、比重約2.65、屈折率は約1.544から1.553です。
エッジ、気泡、質感
結晶内包物は通常、エッジ、棒状、板状、終端を示します。流体内包物は丸みを帯びた空洞や内部気泡を示すことがあります。
均一性と製造痕跡
型線、流れの渦巻き、繰り返しの球状気泡、過度に均一なきらめき状内包物は、クォーツではなく模造素材を示唆することがあります。
色の位置
天然の赤い薄片は不規則で板状である傾向があります。染色やコーティングは表面に達する亀裂に集中したり、均一に広がりすぎたりすることがあります。
異なる光学的挙動
トパーズは劈開があり屈折率が高く、ベリルは光学的・物理的特性が異なります。屈折率テストで多くの境界ケースが判別できます。
効果であり、種ではありません
スタークォーツはアステリズムを示すクォーツです。コランダム母岩のスターサファイアやスタールビーと混同しないでください。
テスト注意:硬度テストは完成した標本を損傷する可能性があり、価値のある品には行わないでください。非破壊観察、屈折率測定、拡大観察、由来調査の方が通常適切です。
含有クォーツの観察方法
含有クォーツはゆっくり観察する価値があります。平坦な光の下で静かに見える標本でも、単一光源の下で小さな角度で回転させると針状結晶、ファントム、流体空洞、虹色フィルムが現れることがあります。
針状結晶やアイ状内包物の場合
小さく焦点を絞った光源は、キャッツアイ効果、内部の棒状結晶、金属質の薄片、方向性の閃光を強調します。
ガーデンやファントムの場合
柔らかい側面光は、苔状の内包物、クロライト層、曇った内部風景を、まぶしさで圧倒することなく明らかにします。
内部のコントラスト用
灰色または中間色の背景は、純白や深い黒単独よりも透明な母岩と内部内包物の両方を読み取りやすくします。
虹色フィルムの場合
癒合した亀裂の虹色は狭い角度でしか現れないことがあります。石をゆっくり回転させ、ベールがスペクトルカラーを捉えたり放したりするのを観察してください。
取り扱いとケア
クォーツは耐久性がありますが、含まれる内包物には内部の亀裂、繊細な成長特徴、または細かい鉱物の質感が含まれることがあります。外部の研磨面を保護し、内部構造に負荷をかけないよう注意してください。
- 必要に応じてぬるま湯、マイルドな石鹸、柔らかいブラシで洗浄し、その後よく乾燥させてください。
- 包有物が多く、亀裂やヴェールが豊富、またはドゥルージーの石は超音波洗浄やスチーム洗浄を避けてください。
- 急激な温度変化は癒された亀裂や内部の弱点にストレスを与えるため避けてください。
- 結晶は先端、エッジ、研磨面が互いに押し付け合わないように保管してください。
- 石に目に見える亀裂ネットワークや隆起したドゥルージーの質感がある場合は、保護されたセッティングを使用してください。
- 研磨、研削、またはドリル加工の際は適切な粉塵管理を行ってください。繊維状の角閃石を含む材料は変質時に特に注意が必要です。
よくある質問
包有物は欠陥ですか?
包有物は状態の要因となることがありますが、自動的に欠陥とはなりません。包有クォーツでは内部の特徴が石のアイデンティティ、美しさ、地質学的興味を定義することが多いです。重要な質問は、その石が安定していて魅力的で、正確に説明されているかどうかです。
包有クォーツはファセットカットできますか?
はい。ファセットカットは内部の風景を際立たせることができますが、反射を増やし複雑な包有物を読み取りにくくすることもあります。キャボションカットはキャッツアイ、星、流動的または風景的効果に好まれることが多いです。
なぜ一部の石に虹が見えるのですか?
クォーツ内のほとんどの内部虹は、癒された亀裂や内部面に沿った薄膜から生じます。色は非常に薄い層を光が反射して干渉することで生まれます。
クォーツのキャッツアイや星は何が作り出すのですか?
整列した針状または繊維状の包有物がその効果を生み出します。平行したセットはキャッツアイを作り、交差するセットは高いドーム状にカットされ、点光源の下で見ると四方または六方の星を生み出すことがあります。
「ストロベリークォーツ」は常に天然ですか?
いいえ。天然の赤い包有クォーツは通常、赤鉄鉱やレピドクロサイトのような不規則な赤い板状片、フレーク、粒子を示します。染色、コーティング、またはガラス状の模造品は、色が均一すぎたり、亀裂に色が集中していることがあります。
ロドライトは鉱物名ですか?
いいえ。ロドライトは風景や庭園のような包有物を含むクォーツに一般的に使われる商業用語です。正確な鉱物名は包有物を含むクォーツであり、特定の包有物が判明している場合はそれが名前として使われます。