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[R1-P-10] 兵庫県新井鉱山産ラウテンタール石およびローウォルフ石の鉱物学的性質
キーワード：ラウテンタール石、ローウォルフ石、硫酸塩、新井鉱山
1. はじめに
ラウテンタール石はMedenbach and Gebert (1993) によってドイツLautenthalからデビル石のPb置換体として記載された鉱物で，単斜晶系，P21/c，PbCu4(SO4)2(OH)6·3H2Oの理想式をもつ．一方，ローウォルフ石はDunn et al.(1975) によって米国Loudville鉛鉱山からCu4SO4(OH)6·2H2Oの理想式をもつラング石の多形として報告された．本鉱物の結晶構造はHawthorne and Groat (1985) によって解析され，単斜晶系，Pcであることが決定されている．ラウテンタール石，ローウォルフ石ともに希産であり，結晶学的データおよび化学組成を含む鉱物学的性質の報告例はほとんどない．日本では山田・平間 (2000) によって秋田県亀山盛鉱山から両鉱物が報告されている．また，高田・久野 (2008) によって兵庫県新井鉱山産ローウォルフ石の結晶形態が報告されているが，鉱物学的性質の詳細は未報告である．今回，演者の一人 (久野) が新井鉱山で採集した鉱物を検討している過程において，ローウォルフ石と密接に共存するラウテンタール石を見出したので，両鉱物の鉱物学的性質をまとめて報告する．
2. 産状および物理的性質
新井鉱山産ラウテンタール石およびローウォルフ石は，いずれもズリにおいて黄銅鉱，方鉛鉱，閃亜鉛鉱などの鉱石鉱物を含む石英の割れ目に産出する．
ラウテンタール石は長さ0.5 mm，厚さ0.1 mm以下の板状結晶で，常にローウォルフ石にオーバーグロースしている (Fig. 1a, b)．産出は希．肉眼的には青緑色透明でガラス光沢を呈し，鏡下では淡青～青緑色の強い多色性を示す．
ローウォルフ石は長さ1 mm，厚さ0.1 mm以下の板状結晶をなし，ラング石，ブロシャン銅鉱，白鉛鉱，ラウテンタール石などを伴う (Fig. 1a, b, c)．肉眼的には青色透明でガラス光沢を呈し，鏡下では淡青～青色のやや強い多色性を示す．光学的には二軸性負で，屈折率はα＝1.641(2)，β＝1.691(2)，γ＝1.701(2)，2V (calc.)＝47.0°．ローウォルフ石は大気中で脱水してブロシャン銅鉱に変化することがある．
3. 粉末X線回折
ガンドルフィカメラ (直径114.6 mm，40 kV，20 mA，グラファイトモノクロメーターで単色化したCuKα線) で測定した両鉱物の主な粉末X線回折線 [d Å (I) hkl] と最小二乗法で精密化した格子定数は次の通りである．
ラウテンタール石：5.14 (100) 400，3.40 (81) -604，4.53 (69) 310，2.63 (47) -517，2.21 (36) 019，2.26 (33) 308，1.713 (31) -7.1.12；a＝21.557(6)，b＝6.019(1)，c＝22.467(5) Å，β＝108.06(3)°
ローウォルフ石：7.15 (100) 002，3.58 (54) 004，2.63 (21) 022，2.43 (16) 023，2.01 (15) -215，2.77 (12) -114，2.38 (12) -213；a＝6.042(8)，b＝5.637(6)，c＝14.45(2) Å，β＝93.5(1)°
4. 化学組成
BSE像の観察では，ラウテンタール石およびローウォルフ石それぞれの領域内で明瞭な組成変化は見られなかった (Fig. 1d)．化学分析はWDS (日本電子JXA-8105，15 kV，1 nA，3 μm) で測定した．水はストイキオメトリーにより求めた．代表的な分析値と実験式は次の通りである．
ラウテンタール石：CuO 39.75，PbO 27.35，ZnO 1.14，CaO 0.40，MnO 0.19，SO3 18.84，H2O (calc.) 14.20，Total 101.86 wt%；(Pb0.97Ca0.06)∑1.03(Cu3.97Zn0.11Mn0.02)∑4.10(SO4)1.87(OH)6.52·3H2O (総カチオン数＝7)
ローウォルフ石：CuO 15.65，ZnO 0.69，CaO 0.18，FeO 0.20，PbO 0.57，MnO 0.10，SO3 15.65，H2O (calc.) 18.51，Total 99.48 wt%；(Cu3.94Zn0.04Ca0.02Fe0.01Pb0.01Mn0.01)∑4.04(SO4)0.96(OH)6.14·2H2O (総カチオン数＝5)
これまでに報告された両鉱物の化学組成は，いずれも純粋で主成分以外の元素を含まない (Dunn et al., 1975；Medenbach and Gebert, 1993；山田・平間，2000) が，新井鉱山産の両鉱物には微量ながらZn，Ca，Mnなどが含まれている．
ラウテンタール石はMedenbach and Gebert (1993) によってドイツLautenthalからデビル石のPb置換体として記載された鉱物で，単斜晶系，P21/c，PbCu4(SO4)2(OH)6·3H2Oの理想式をもつ．一方，ローウォルフ石はDunn et al.(1975) によって米国Loudville鉛鉱山からCu4SO4(OH)6·2H2Oの理想式をもつラング石の多形として報告された．本鉱物の結晶構造はHawthorne and Groat (1985) によって解析され，単斜晶系，Pcであることが決定されている．ラウテンタール石，ローウォルフ石ともに希産であり，結晶学的データおよび化学組成を含む鉱物学的性質の報告例はほとんどない．日本では山田・平間 (2000) によって秋田県亀山盛鉱山から両鉱物が報告されている．また，高田・久野 (2008) によって兵庫県新井鉱山産ローウォルフ石の結晶形態が報告されているが，鉱物学的性質の詳細は未報告である．今回，演者の一人 (久野) が新井鉱山で採集した鉱物を検討している過程において，ローウォルフ石と密接に共存するラウテンタール石を見出したので，両鉱物の鉱物学的性質をまとめて報告する．
2. 産状および物理的性質
新井鉱山産ラウテンタール石およびローウォルフ石は，いずれもズリにおいて黄銅鉱，方鉛鉱，閃亜鉛鉱などの鉱石鉱物を含む石英の割れ目に産出する．
ラウテンタール石は長さ0.5 mm，厚さ0.1 mm以下の板状結晶で，常にローウォルフ石にオーバーグロースしている (Fig. 1a, b)．産出は希．肉眼的には青緑色透明でガラス光沢を呈し，鏡下では淡青～青緑色の強い多色性を示す．
ローウォルフ石は長さ1 mm，厚さ0.1 mm以下の板状結晶をなし，ラング石，ブロシャン銅鉱，白鉛鉱，ラウテンタール石などを伴う (Fig. 1a, b, c)．肉眼的には青色透明でガラス光沢を呈し，鏡下では淡青～青色のやや強い多色性を示す．光学的には二軸性負で，屈折率はα＝1.641(2)，β＝1.691(2)，γ＝1.701(2)，2V (calc.)＝47.0°．ローウォルフ石は大気中で脱水してブロシャン銅鉱に変化することがある．
3. 粉末X線回折
ガンドルフィカメラ (直径114.6 mm，40 kV，20 mA，グラファイトモノクロメーターで単色化したCuKα線) で測定した両鉱物の主な粉末X線回折線 [d Å (I) hkl] と最小二乗法で精密化した格子定数は次の通りである．
ラウテンタール石：5.14 (100) 400，3.40 (81) -604，4.53 (69) 310，2.63 (47) -517，2.21 (36) 019，2.26 (33) 308，1.713 (31) -7.1.12；a＝21.557(6)，b＝6.019(1)，c＝22.467(5) Å，β＝108.06(3)°
ローウォルフ石：7.15 (100) 002，3.58 (54) 004，2.63 (21) 022，2.43 (16) 023，2.01 (15) -215，2.77 (12) -114，2.38 (12) -213；a＝6.042(8)，b＝5.637(6)，c＝14.45(2) Å，β＝93.5(1)°
4. 化学組成
BSE像の観察では，ラウテンタール石およびローウォルフ石それぞれの領域内で明瞭な組成変化は見られなかった (Fig. 1d)．化学分析はWDS (日本電子JXA-8105，15 kV，1 nA，3 μm) で測定した．水はストイキオメトリーにより求めた．代表的な分析値と実験式は次の通りである．
ラウテンタール石：CuO 39.75，PbO 27.35，ZnO 1.14，CaO 0.40，MnO 0.19，SO3 18.84，H2O (calc.) 14.20，Total 101.86 wt%；(Pb0.97Ca0.06)∑1.03(Cu3.97Zn0.11Mn0.02)∑4.10(SO4)1.87(OH)6.52·3H2O (総カチオン数＝7)
ローウォルフ石：CuO 15.65，ZnO 0.69，CaO 0.18，FeO 0.20，PbO 0.57，MnO 0.10，SO3 15.65，H2O (calc.) 18.51，Total 99.48 wt%；(Cu3.94Zn0.04Ca0.02Fe0.01Pb0.01Mn0.01)∑4.04(SO4)0.96(OH)6.14·2H2O (総カチオン数＝5)
これまでに報告された両鉱物の化学組成は，いずれも純粋で主成分以外の元素を含まない (Dunn et al., 1975；Medenbach and Gebert, 1993；山田・平間，2000) が，新井鉱山産の両鉱物には微量ながらZn，Ca，Mnなどが含まれている．