>> 愛媛大学 - Ehime University Title Author(s) Citation Issue Date URL 別府鍋山白土鉱床産rhomboclase 皆川, 鉄雄; 佐古, 友香里愛媛大学理学部紀要. vol.12, no., p.55-59 2006-03-25 http://iyokan.lib.ehime-u.ac.jp/dspace/handle/iyokan/401 Rights Note This document is downloaded at: 2014-11-14 19:20:08 IYOKAN - Institutional Repository : the EHIME area http://iyokan.lib.ehime-u.ac.jp/dspace/ 愛媛大学理学部紀要第１２巻55-59ページ，2006年Ｍｅｍ,Fac･Sci・EhimeUniv･Vol､12,ｐ､55-59,2006 別府鍋山白土鉱床産rh0mboclaSe RhomboclasefmmtheNabeyamaacidclaydepositatBeppu，OitaPrefEcture Abstract 皆川鉄雄佐古友香里 Rhomboclase,HFe(SO4)２．４ＨｚＯ，anewoccurrencein 琵応uojl"ｉｆｎａ瞳ｗｚｮａＩｚｄ”妃９面鈎如 Japan，ｗａｓｆｂｕｎｄｆｒ０ｍｔｈｅＮａｂｅｙａｍａａｃｉｄｃｌay depositatBeppu，OitaPrefbcture・Itiscolorless， thintabularcrystalsupto0.2mmacrossand occursasfineroselikeaggregatesonpyrite＋愛媛大学理学部地球科学科 DepartmentofEarthScience,Facultyof Science,EhimeUniversityb2-5Bunkyo-cho， Matsuyama790-8577,Japan marcasitelensesintheacidicalterationzone composedofcrist0balite，aluniteandhalloysite，ＡＳＳociatedmineralsaremelanterite，rozeniteand ferricopiapite・ＣｅⅡparametersarea=9.727(5),ｂ=18.32(2)， C=5.428(4)ＡａｎｄＶ=967(1)Ａ３．Ｒｈ０ｍｂＯＣｌａＳｅｗａＳｆｂｒｍｅｄｂｙｔｈｅｄｅｃompositionofpyriteandmarcasite underthesupergeneconditi0n． Keywords:Rhomboclase,Ironsulphate,Beppu,Nabeyamaacid claydeposit,恥urumidakevolcano 永・松本(1989)によるburkeite,皆川(1994)による t a m a r u g i t e , v o l t a i t e , m e t a v o l t a i t e などの報告がある。はじめに大分県別府市鶴見岳一帯には，鶴見岳火山活動今回調査を行った鍋山白土鉱山跡は明馨温泉かにより形成された多くの酸性熱水変質帯が広がっら２kｍの林道終点地点，鍋山の西に位置しておている。かつては別府白土と称し塚原,明馨温泉，鍋山地域で盛んに採掘された。現在はすべて廃山となっているが採掘跡は現在も残っている(崩壊り(Fig.1)，塚原白土鉱山変質帯とほぼ同様の変質鉱物 ( 主として h a l l o y s i t e , c r i s t o b a l i t e , a l u n i t e ) からなる。変質帯には暗黒色のpyrite＋marcasite共生塊防止工事のため小規模な採掘跡はコンクリートにが散在している。この鉄硫化鉱物塊は数１０ミクよって被覆されてしまった)。一帯では変質作用を与えた噴気活動が現在でも認められ,噴気孔にロン以下の微粒結晶集合体から形成されているたは針状∼錐状結晶をなす昇華硫黄の群晶が生じてめ分解しやすく，塊の上や割れ目に，各種含水 Fe-硫酸塩鉱物の生成が認められる。このようないる。噴気孔周辺や噴気の及んでいる崩壊地には， H２Ｓを含む噴気ガスと変質帯粘土(halloysite)や pyriteあるいはmamasiteなどの鉄硫化物との反応により生成したalunogen,halotrichiteが多量に認め含水硫酸塩鉱物は硫化鉄鉱に富む泥岩などの風化られる。明磐温泉にある「湯の華」小屋では噴気の側壁中や,あるいは転石として認められるpyrite 帯に変質粘土(酸性白土)を敷き詰め，藁小屋で湿度調整を行い，半人工的にalunogen，halomchite とｍａ1℃asite共生塊の表面や割れ目に露華をなすを製造しており，これらの鉱物の成長過程を観察や崩壊の原因物質として知られており，これらの詳細な産状や記載は防災面からも重要と考えられる。今回，鍋山白土鉱床を流れる小川 rhomboclaseを見出したので産状等を報告する。することができる。これまでに別府地域の変質帯 RhomboclaseはHFe(SO4)２．４H20の組成を持つ斜方晶系の鉄硫酸塩鉱物でありmelanterite，からgypsum，alunogen，halotrichiteなどの湯ノ memeriteなど共に報告されているが，これまで本華構成鉱物（松本ら,1975)の他に，皆川・野戸 (1987)によるparacoquimbite，ferricopiapite，友邦からの報告例はない。 −５５− 皆川鉄雄・佐古友香里 Fig.１LocationmapoftheNabeyamaand猛ukaharaacidclaydeposits ( 1 : 2 5 0 0 0 t o p o g r a p h i c m a p , B e p p u , p u b l i s h e d b y t h e G e o g r a p h i c a l S u r v e y l n s t i t u t e o f J a p a n ） l:Nabeyamaacidclaydeposit，２:Eukaharaacidclaydeposit TablelSulphateminerals丘omthehydrotheramalalterationzoneattheBeppuarea Allmite AIunogen B u r k e i t e （１） K A l 3 ( S O 4 ) 2 ( O H ) ６ A 1 2 ( S O 4 ) 3 . 1 7 H 2 0 N a 4 S O 4 ( C O 3 , S O 4 ） F e r r i c o p i a p i t e F e 3 も ( S O 4 ) 3 . 9 H 2 0 F e 2 + F e 3 雲卜 4 ( S O 4 ) ‘ ( O H ) 2 . 2 0 H 2 0 Gypsum CaSO4･H20 Halotrichite F e 2 十 A 1 2 ( S O 4 ) 4 . 2 2 H 2 0 F e 2 + S ０４．７ H 2 0 K 8 F e 2 + F e 3 + 6 ( S O 4 ) 1 2 0 2 . 1 8 H 2 0 Coquimbite M e l a n t e r i t e ( 2 ) Metavoltaite N a t r o a l u n i t e ( 3 ) N a A l 3 ( S O 4 ) 2 ( O H ) ６ P a r a c o q u i m b i t e ( 4 ) F ざも ( S O 4 ) 3 . 9 H ２０句 p Rhomboclase H F e g 〒 ( S O 4 ) 2 . 4 H 2 0 Romerite F e 2 + F e 3 ち ( S O 4 ) 4 . 1 4 H 2 0 F e 2 ÷ S ０４．４ H 2 0 Rozenite T a m a r u g i t e ( 2 ) NaAl(SO4)2.6H20 Vo1taite K 2 F e 2 ÷ う F e 3 ÷ 3 A l ( S O 4 ) , 2 . 1 8 Ｈ ’ ０ (1)友永・松本(1985)，(2)皆川(1994)， (3)尾崎・吉井(1991)，(4)皆川・野戸(1987） −５６− 別府鍋山白土鉱床産rhomboclase じた小さな割れ目に１ｍｍ以下のバラ状集合体を鍋山白土鉱山産硫酸塩鉱物なし生成しているrigo2-2)。集合体は径0.5ｍｍ以鍋山白土鉱山は角閃石安山岩を主とする鶴見火下の無色透明，ガラス光沢のある薄板状結晶の亜山岩中に発達した酸性変質岩を採掘した鉱山であ平行連晶からなっている(Fig.2-3)。バラ状集合体る。採掘跡はそのまま放置されており，至る所でをなすIhomboclaseをガラス板上で破砕し偏光顕硫黄の生成を伴う噴気活動が観察され，硫酸塩鉱微鏡観察を行った。結晶は鏡下で菱形を基調とす物が採掘斜面を被うように生成している。この地域で現在までに報告された硫酸塩鉱物のリストをるＣ(001)面からなる板状結晶をなす。Ｃ(001)面に平行に跨開が認められ『i9.2-4)，破断面はカイガ唖ｂｌｅｌに示している。生成鉱物は噴気活動の影ラ状を呈する。浸液法による屈折率はα＝1.54(1)，響を受けて生成した鉱物群(タイプ１）と，黄鉄鉱や白鉄鉱の集合体が雨水などの作用により分解生 γ＝1.63(1)(βは未測定),複屈折はやや高く（γ− α=0.09)であり，このような鉱物学的性質はこれ成した鉱物群（タイプ2)に分けることができる。までの報告例と良く一致している。Rhomboclase る崩壊斜面を被って幅１０数ｍの範囲に生成してを見出した鉄硫化鉱物塊上には無色透明，霜柱状 ∼紛状のmelanteriteが生成しており，その一部はおり，また噴気帯周辺部に数１０ｃｍ径のコロニー脱水しrozeniteに変化している。またカリフラワ状に露華をなしている。これらの斜面を被う硫酸ー状をなす黄色のfeITicopiapiteがmelanteriteある塩鉱物はFe-Al-SO4-H20系鉱物であり，Ａｌを含むいはrOzenite結晶を被って生成している。鍋山産鉱物で特徴付けられる。白色皮殻状からリンペン IhomboclaseのＸ線粉末回析値(測定条件:日本電子製Ｘ線粉末回折装置Ｆｅ管球，Ｍｎ‐filte喝 30ｋＶ-10mA)を通ｂｌｅ２に示している。JCPDS 27-245,およびCerrodePasco,Peru産のＸ線データイプｌの鉱物は噴気ガスの影響がおよんでい状そして毛状集合体をなすalunogen,halotrichiteが大半を占め，窪みや噴気近くでは大きく成長している。これらの鉱物は水溶‘性であり，湿度の高い環境や降雨によって，短期間に溶解してしまう場合も多い。また降水量が少ない乾燥した期間が続 Table2X-raypowderdataofRhomboclase くと，脱水，酸化等によりhalotrichiteの一部は黄定した鉱物は，本邦初産のrhomboclase及び melanterite，rozenite，ferricopiapiteである。 Rhomboclaseの生成している試料には常に melanteriteが認められる。現地調査及び試料採集は平成16年７月，降雨後一週間程度たった日に行った。 Rhomboclaseの記載 Rhomboclaseは変質帯縁辺部に鉱染状をなす pyrite+mamasite塊(Fig.2-1)の表面や，塊内部に生 −５７− 皿加肥犯奉塑循濁如おお梨⑩５６７５５５５すpyrite＋marcasite塊レンズや転石から採集した鉄硫酸塩鉱物試料のｘ線粉末回折実験結果から同９５４０６０７４４４５２１８５７５６１４５０６４９１５５３９１３５４０５９７０８１２８７２２０５３２１４３１１０７７７６ ●４ ●４ ●４ ●４Ｏ４ ●３ｃ３ ●３砂３ ●２ ●２ ●２ ●２ ●２ ●１ ●１ ●１ ●１ ● ９●５り，これらはＡｌを主要成分として含まないことで特徴付けられる。採掘跡を流れる小沢に露頭をな｡(Ａ)obs．ｄ(Ａ)calc．’/I。ｈｋｌ０００００００３３１６１８７３７５６０７０１７４９１６５３９１３４４０５９７０８２２８７２２０５３２１４３１１０７７７６ゆ４ ●４ ●４ ●４ ●４ ●３ ●３ ●３ ●３ ●２ ●２ ●２ ●２ ●２ ●１ ●１ ●１ ●１ ● ９●５色のcopiapite∼企rricopiapiteに変化する。タイプ２の鉱物はpyriteとmarcasite集合塊の分解により生成したFe-SO4-H20系硫酸塩鉱物であ０２００１１２００１０１２２０１２１０３１２１１２４０１４１２３１ 400 212,420 ４４０２４２ 361 461,521 422,103 ５４１４４２皆川鉄雄・佐古友香里乳感霧零﹄篭蕊懲忠。溝．鶴ｖ鉾・一・尋、鍵圃霞霧瀞電霧癖堂望唾…。趣痔冒圃吟．愈‘雲‘．，ン琴『ロ匙ｇｒ，郡一■RＥ．篭管，ｆｇ鼻鰯毎凡因出､. ｡ ■ 聖． ‐ △ E ｕ Fig.２Photographsｏｆ、rhomboclasefiomtheNabeyamaacidclaydeposit． '，Pyrite＋marcasiteaggregatesaccompaniedwithrhomboclase，２，Rhomboclase occurredonpyrite＋marcasiteaggregates,３，Photographofrhomboclasefbrmed Roselikeaggregates,４，Photomicrographofrhomboclaseshowingthintabuler crystals(opennicol)，Scalbar：1cｍタ(massel,1974)と良く一致している。化学分析は行っていないが，pyrite及び鍋山産rhomboclaseの格子定数はａ=9.727(5)， b = 1 8 . 3 2 ( 2 ) , c = 5 . 4 2 8 ( 4 ) Ａであり , J C P D S 2 7 2 4 5 に示されている格子定数a=9.723,ｂ=18.295,ｃ=5.424Ａ marcasite:FeS2の分解物として生成していること，と良い一致を示す。またRhomboclaseの1000℃加熱(1h)試料･が hematiteのＸ線データとよく一致すること，格子定数が亜ssel(1974)のＦｅ端成分組成に与えられた格子定数とほぼ一致していることから判断して，まとめ鍋山産lhomboclaseは理想式：HFe(SO4)2.4H20に近い組成を持っていると推測される。 RhomboclaseはこれまでにSocavonmine,Bolivia， Rhomboclaseの生成反応式は①FeS2＋3.750）＋ SmolnikSlovakia,Esperanzamine，CerrodePasco， 4.5HﾌＯ→HFe(SO4)２．４H20,②FeSO4・７H２０＋ Peru，AlcaparrosaChileなどから，鉄硫化鉱物の H2SO4＋0.2502→HFe(SO4)２．４H２０＋3.5H20の２分解物として見出されている(Gaineseta1.,1997)。式が推定される。①はpyrite＋marcasiteの直接のいずれも多様な含水鉄硫酸塩鉱物と共生しており，酸化加水反応物質として，②はmelanterite‐ 鍋山産rhomboclaseも前途の産地とほぼ同じ産状， roseniteの分解物として生じた場合の生成反応式共生鉱物を示している。Rhomboclaseはである。Rhomboclaseとmelanteriteは密接に共生 melanteriteとほぼ同じステージのやや酸化的条件しているがmelanterite結晶上に,homboclaseは認下で生成し,ferricopiapiteはこれらの分解物としてめられず,rhomboclaseの多くは①の生成反応式でやや後のステージで生じている。Rhomboclaseの生じた可能性が高い。しかしながら，一般に含水 −５８− 別府鍋山白土鉱床産rhomboclase 世話になった受川智春氏，Ｘ線分析の補助をして頂いた福島宏幸氏に心から感謝いたします。硫酸塩鉱物の生成反応，共生関係は複雑であり，酸化的環境，脱水などにより短時間に安定な鉱物相に変化していく。鍋山産rhomboclase生成においても母材であるpyriteやmarcaSiteの分解速度(風化の程度)、温度（気温),酸素分圧,湿度(H2０分圧)などの様々な条件が影響を与えている。ちな文献 Gaines,Ｒ､V:，Skiｍｅ喝Ｈ､Ｃ､Ｗ，Foord,E､E､，Mason,Ｂ，みに,rhomboclaseを見出した標本で密閉容器中に Rosenzweig,Ａ・’1997,Dana1sNewMineralogy8 保存していなかった標本は多量のfeITicopiapiteで Ed・JohnWileyandSons,Inc・被われてしまったが，密閉容器中のrhomboclase は未だ分解していない｡今回報告したrhomboclase 松本征夫･小川留太郎共編,1975,鉱物採集の旅九は産状からFe3+‐硫酸塩鉱物の最も早期の生成物皆川鉄雄・野戸繁利,1987,地学研究.36,177-182．と推定される。皆川鉄雄,1994,地学研究.43,195-199．州北部編.築地書館． Tnssel,Ｒ､V;,1974,Mineral・Maz､39,610-612．友永晋･松本征生,1989，日本鉱物学会講演要旨集，謝辞 58. 小論をまとめるに当たり，現地調査に同行し，お −５９−