No.9 火成岩


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igneous 火のような 火成の,igneous rock  火成岩 

龍馬は懐に何を握っていたか?-日本史の授業かよ WWW-なんちゃって 

 

 桂浜には坂本龍馬(1836~1867)像が建立されています。龍馬は懐手をしており、そのわけが色々と議論されてきました。
 一つには拳銃を忍ばせ持つ、あるいはお金を握っている。はたまた寺田屋で負った傷をおさえている、あるいは懐中時計を持っている、万国公法(の本)をおさえている。更には南部煎餅を持っているという主張まで-さまざまです。
 日本史の授業では「傷をおさえている」と説明を受けた記憶があります。
 調べてみると、彼が所持していたと言われる拳銃は  重量:280g、全長:17.1㎝で、高杉晋作が1866年に贈った-ということのようです。この重量でそれなりの体積のある拳銃、7連発なそうですが補充用の弾も持っていたとして、そして右手が懐に入った場合、着衣の胴回りの膨れ具合を考えれば、それなりになるのではないかそう-おもいます。

 

 写真上は龍馬出生地前のベンチに掲げられたもの。慶応2年または3年に上野撮影局で撮影されたと言われ、高知県立民俗歴史資料館所蔵写真の一部が使用されています。画像が小さく見えにくいですが手だけ入っているようではありません。万国公法(の本)はサイズ的にはB5、4巻ということのようですが、Chigakukyoushituしては現在のところ、どう調べても万国公法の全体の厚さが分かりません。それを普段持ち歩く必要性はないでしょう。追われている龍馬とすれば、懐で手にするものは拳銃と考えるのが妥当なのではないでしょう-皆さんはいかがお考えですか?。


 ハワイのキラウエア火山では、溶岩の流出が観察されることから、地下深部には融けた地球物質=溶融珪酸塩が存在することがわかります。

 この高温液状の珪酸塩とガス成分のミクスチュアをマグマ(magma)と言い、マグマから形成される岩石は「火成岩」として分類されます。
  さらに火成岩は、マグマが地下深所で徐冷されて出来る「深成岩」と、地表付近で急冷されて出来る「火山岩」の二つに分類されます。

 

 

 カンラン石のようにMg、Feを多量に含む鉱物は、オリーブ色暗緑色~黒色を呈することから「有色鉱物」に分類されます。
有色鉱物はカンラン石の他,角閃石,輝石,黒雲母がそのグループです。
 一方、斜長石、石英、カリ長石はMg、Feに乏しく鉱物は白色、灰白色を呈し「無色鉱物」に分類されます。火成岩は「有色鉱物」、「無色鉱物」を含む割合が異なることから、火成岩は黒っぽかったり、白っぽかったりします。そこで、その岩石の黒さの度合いを示すために「色指数」(colour index)が用いられます。

色指数(colour index)の計算

 岩石の研磨面(通常は鏡下で,薄片(はくへん)を用いて行います。)に方眼の印刷されたトレーシングペーパーを当てます。
方眼の交点の鉱物が無色鉱物か有色鉱物かをスキャニングし,そのポイント数のカウント行うわけです。根気と注意深さがいります。

 例えば,上の写真のかこう岩の場合

無色鉱物=127ポイント(写真のポイントを数えた正確な

        値ではありません)

        石英=53ポイント,カリ長石=57ポイント,

        斜長石=17ポイント

有色鉱物=10ポイント

         黒雲母=8ポイント,そのほかの有色

         鉱物=2ポイント

 色指数=有色鉱物のポイント÷(無色鉱物のポイント+有色鉱物のポイント)×100%

     =10÷(127+10)×100%=7.2%

     色指数は7.2となります。

 さらに,このかこう岩の各鉱物組成も以下のように計算され,かこう岩の特徴を明らかにすることが出来ます。


 鉱物組成
      石英=53÷137×100%=38.7%

      カリ長石=57÷137×100%=41.6%

      斜長石=17÷137×100%=12.4%

      黒雲母=8÷137×100%=5.8%

      そのほか=2÷137×100%=1.5%



花こう岩の顕微鏡スケッチ 


 花こう岩は地下深所でSiO2に富むマグマが徐冷されて出来た深成岩ですから、火山ガラスを含まない「完晶質」の岩石になります。Pl=斜長石、Or=正長石(カリ長石)、Bi=黒雲母、Qz=石英、Mg=磁鉄鉱で有色鉱物が少ないことが分かります。

直径は約2mm。出典は「HARKER'S PETROLOGY FOR STUDENTS 8TH EDITION REVISED BY TILLEY,NOCKOLDS  M.BLACK CAMBRIDGE UNIVERSITY PRESS 」




火成岩の分類 



SiO質量% 75 66 52 45
色指数 10< 10 35 60
  酸性岩 中性岩 塩基性岩 超塩基性岩
火山岩 流紋岩 安山岩 玄武岩
半深成岩 かこう斑岩 ひん岩 輝緑岩
深成岩 花こう岩 閃緑岩 斑糲岩 かんらん岩(蛇紋岩)
密度 ←2.6     3.0→

火成岩の化学的特徴 1 




 火成岩を粉末状にし、高温で溶融させて化学組成を求めます。
「高温で溶融」させることは「燃えること」、「酸化すること」になり、結果として化学組成は酸化物の量比として表します。
 グラフから分かるように、SiOに対するほかの金属の含有量にはある程度の傾向があることが分かります。
 SiOが多量に含まれるにつれ、増加するのはNaO、KO。一方減少するのはFeO+FeO、CaO、MgOです。AlOは、SiOの含有量に関わらず、15~20%と多量に含まれています。FeO+FeO、CaO、MgOは有色鉱物を構成する元素(この場
合、酸化物の表示となってますが)ですから、SiOが多量に含まれるにつれ、有色鉱物が少なくなり、石英・斜長石・正長石が多く
含まれ色指数が小さくなる-という説明にもなるわけです。


 なお火成岩の化学分析値のデータは、国立天文台編H25年度理科年表「おもな火成岩の化学組成」によります。グラフ資料1=コマチアイト、2=アルカリ玄武岩、3=洪水玄武岩、4=海洋島玄武岩、5=深海底玄武岩、6=島弧玄武岩、7=カルクアルカリ流紋岩、8=カルクアルカリデイサイト、9=花こう岩、10=カルクアルカリ流紋岩-以上です。


SiO2含有量と金属酸化物(%)の関係 


 上の「火成岩の化学組成」に類似したグラフが教科書に載っています。下の図の岩石はこのような事になります。

SiO2は47%含まれていて、それに対しAlは15%、CaOは12%、Fe2O3+FeOは11%、MgOは10%、Na2OとK2Oはそれぞれ1%含まれていました-そう言うことを表しています。
 ここでは6個のサンプルしかありませんが SiO2の含有量と金属の含まれる違いに明瞭な傾向のあることに気づきます。

 

 

Al2O3

SiO2の多い、少ないに拘わらず、15~18%で変化がない

 Fe2O3+FeO、MgO、CaOは


SiO2の含有量が多くなるにつれ、減少する

 Na2O、K2Oは

SiO2の含有量が多くなるにつれ、増加する


安山岩の顕微鏡写真・スケッチ 

安山岩(顕微鏡写真)

中央の大きな結晶=斑晶は斜長石、薄片を作ったとき、気泡が丸く入ってしまいました。長さ約2mm。 安山岩は英名ではandesite=アンデス(山脈の岩石) 大きな結晶と石基(小さな結晶・火山ガラス)からなる典型的な斑状組織です。

 斑晶はマグマ溜まりで徐冷されて大きく成長した結晶で、石基の小さな結晶や火山ガラスは地表や地表付近で急冷され、そのため大きく結晶化できなかったりガラスの状態になったものです。

 

 

 

流紋岩(diam.4mm)
 
斑晶は石英、正長石、斜長石、黒雲母。

石基は微細な白雲母を含む火山ガラス、スポンジ粒状のトパーズ、蛍石、ザクロ石からなる。


産地:Climax Colorad

(原図は「PETROGRAPHY An Introduction to the Study of Rocks in Thin Sections」 Second Edition HowelWilliams,Francis J Turner,Charles M Gilbert によります )

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