希元素鉱物と長島鉱物コレクション

更新日：2022年09月06日

中津川市鉱物博物館には、収蔵標本の中核をなす「長島鉱物コレクション」の標本をはじめ、数多くの「希元素鉱物」が収蔵されています。

希元素鉱物とは、どのような鉱物なのでしょう。

希元素とは

希元素とは、「地殻中の存在量が少ないか、存在量はやや多くてもまとまった鉱床をつくることが少ない元素」です。
ただし、どの元素を「希元素」とするかについての明確な定義はありません。

「長島鉱物コレクション」の寄贈者である長島乙吉氏と長島弘三博士の父子共著による「日本希元素鉱物」では、花崗岩ペグマタイトに濃縮される元素に限定し、以下の元素を希元素としています。

  • リチウム（Li）
  • ルビジウム（Rb）
  • セシウム（Cs）
  • ベリリウム（Be）
  • 希土類元素（Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu）
  • ウラン（U）
  • トリウム（Th）
  • ジルコニウム（Zr）
  • ハフニウム（Hf）
  • ニオブ（Nb）
  • タンタル（Ta）
  • ホウ素（B）

これらの元素を成分として含む鉱物を「希元素鉱物」と呼びます。

周期表上に示した希元素

周期表上の希元素（着色部）
「日本希元素鉱物」（長島・長島, 1960）による

長島鉱物コレクションの希元素鉱物

ここでは、「日本希元素鉱物」の分類・記載に従って、長島鉱物コレクションの希元素鉱物を紹介します。

ウラン鉱物

地殻存在度 92U：2.7ppm（0.00027%）

代表的な鉱物は、閃せんウラン鉱と燐りん灰かいウラン石です。

閃ウラン鉱

閃ウラン鉱 ［EA66NC0386］
福島県伊達郡川俣町飯坂 水晶山

中央の四角い（立方体の）黒色結晶（結晶幅約0.5mm）
まわりの黒色鉱物はフェルグソン石

燐灰ウラン石

燐灰ウラン石 ［EA66NA0653］
山口県柳井市柳井（石井）

黄色の鱗片状結晶（結晶幅約2mm）
紫外線を照射すると黄緑色の蛍光を発する

人形石
人形石 ［EA66NC0405］
岡山県苫田郡鏡野町上齋原（中津河）
礫岩の空隙をうめる黒色スス状の微細結晶
標本左右約5cm
人形石

日本産新鉱物のひとつで、岡山・鳥取県境の人形峠で発見されました。

礫岩れきがん層中の黄鉄鉱などの鉱物の表面や、礫岩の隙間や空洞を満たして産します。

結晶は、5μm（0.005mm）以下の微小なサイズです。

トリウム鉱物

地殻存在度 90Th：10.5ppm（0.00105%）

トール石とトロゴム石が含まれます。

苗木地方で砂鉱として産するウランに富むトール石は、かつて「恵那石」と名づけられましたが、現在は独立した鉱物種として認められていません。

トール石“ウラノトール石”（砂鉱）

トール石 ［EA66NC0391］
長野県大町市平（葛温泉） 高瀬川

ウラノトール石（ウランに富むトール石）を含む砂鉱

トロゴム石

トロゴム石 ［EA66NC0510］
香川県丸亀市広島町 広島

黄褐色部
標本左右約6cm

希土類元素鉱物

地殻存在度 39Y：21ppm（0.0021%）; 58Ce：63ppm（0.0063%）など

標本数は褐簾石かつれんせきが最も多く、モナズ石がそれに次ぎます。このほか、ガドリン石・ゼノタイムなどがあり、コレクションの希元素鉱物中、最大のグループをなしています。

褐簾石

褐簾石 ［EA66NB0270］
北朝鮮 咸鏡北道金策市（旧・城津）

黒色板状の自形結晶（結晶左右約6cm）

モナズ石

モナズ石 ［EA66NC0573］
福島県石川郡石川町和久

黄褐色の自形結晶（右の結晶長さ約2.5cm）
「日本希元素鉱物」の口絵に掲載された標本

ガドリン石

ガドリン石 ［EA66NA0204］
福島県伊達郡川俣町小島房又

黒色の結晶
標本左右約3cm

ゼノタイム

ゼノタイム ［EA66NC0563］
福島県石川郡石川町塩沢

煙水晶上の緑褐色自形結晶（赤矢印部）
標本左右約10cm

ニオブ・タンタル鉱物

地殻存在度 41Nb：12ppm（0.0012%）; 73Ta：0.9ppm（0.00009%）など

代表的な鉱物は、フェルグソン石や鉄コルンブ石です。

フェルグソン石

フェルグソン石 ［EA66NC0495］
福島県伊達郡川俣町飯坂 水晶山

黒色の自形結晶（結晶長さ約1cm）
ペグマタイトのカリ長石（赤色部）と黒雲母の境界部に成長

鉄コルンブ石

鉄コルンブ石 ［EA66NA1004］
福島県石川郡石川町 石川山

黒色の自形結晶（結晶上下約5.5cm）

ジルコニウム鉱物

地殻存在度 40Zr：193ppm（0.0193%）

代表的な鉱物はジルコンです。

ジルコン

ジルコン ［EA66NC0530］
北海道紋別市〈紋別砂金地〉

砂鉱（最大長径約5mm）

ジルコンの変種

ジルコンには通常ウランなどの成分が微量含まれていますが、微量成分の含有量が目立って多いものには名前（変種名）が付けられているものがあります。

苗木地方の名が付いた“苗木石”もそのひとつです。

「日本希元素鉱物」では、ジルコンの変種を次のように区分しています。

  1. 水を特に多く含むものを“マラコン” (malacon)
  2. ベリリウムを特に多く含むものを“アルブ石” (alvite)
  3. 希土類元素を特に多く含むものを“シルト石” (cyrtolite)
  4. 希土類元素とニオブ・タンタルを特に多く含むものを“苗木石” (naegite)
  5. 希土類元素とリンを特に多く含むものを“山口石” (yamaguchilite)

“山口石”の名は中津川市山口（旧 長野県山口村）に由来します。

ジルコン（変種）

ジルコン（変種） ［EA66NC0521］
福島県石川郡石川町猫啼

錐状の自形結晶（最大長径約9mm）

ジルコン（変種“山口石”）

ジルコン “山口石” ［EA66NC0501］
山形県南陽市漆山

標本右寄りの灰色結晶（標本左右約10cm）

ベリリウム鉱物

地殻存在度 4Be：2.1ppm（0.00021%）

代表的な鉱物は、緑柱石です。

緑柱石

緑柱石 ［EA66NC0447］
福島県石川郡石川町

緑色の柱状結晶（長さ約10cm）

緑柱石

緑柱石 ［EA66NC0426］
佐賀県佐賀市富士町杉山

淡青色の柱状結晶（長さ最大約3cm）

希アルカリ鉱物

地殻存在度 3Li：24ppm（0.0024%）; 55Cs：4.9ppm（0.00049%）など

代表的な鉱物は、リシア電気石やリシア雲母です。

リシア電気石

リシア電気石 ［EA66NA1581］
中国 内蒙古自治区烏蘭察布市（旧 平地泉）

淡桃色の柱状結晶（長さ約4cm）

リシア雲母

リシア雲母（鱗雲母） ［EA66NA0726］
福岡県福岡市西区今宿青木 長垂山

淡桃色の鱗片状結晶（標本左右約4cm）

参考図書

参考になる鉱物博物館の出版物

文献

  • 木村健二郎・弘中佳夫 (1936) 東洋産含稀元素鑛石の化學的研究（其二十三） 長野縣山口村産變種ジルコン（山口石）に就て. 日本化学会誌, 57(11), 1195-1199.
    DOI 10.1246/nikkashi1921.57.11_1195
  • Muto, T., Meyrowitz, R., Pommer, A.M. and Murano, T. (1959) Ningyoite, a new uranous phosphate mineral from Japan. American Mineralogist, 44, 633-650.
    [PDFで読む]
  • 長島乙吉・長島弘三 (1960) 日本希元素鉱物. 長島乙吉先生祝賀記念事業会, 京都, 436p.
  • ニュートンプレス (2020) 完全図解 元素と周期表 改訂第2版：ニュートン別冊. ニュートンプレス, 東京, 175p.
  • 小川琢治 (1904) 新鑛物苗木石に就きて. 地質学雑誌, 11, No.130, 263-268.
    DOI 10.5575/geosoc.11.263
  • 杉山和正・村尾玲子・酒井俊輔・湯葢邦夫 (2009) 苗木石の構造. 日本鉱物科学会 2009年年会講演要旨集, R5-12, 140-140.
    DOI 10.14824/jakoka.2009.0.136.0

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