希元素鉱物と長島鉱物コレクション

更新日:2021年08月27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、せんウラン鉱と燐灰りんかいウラン石です。

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

  • 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.

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