ベルリナイト 希少な リン酸アルミニウム鉱物の産地と特性

ベルリナイト 希少な リン酸アルミニウム鉱物の産地と特性

ベルリナイトの基本的な化学組成と物理的特性

ベルリナイトはリン酸アルミニウムを化学組成とし、シュツルンツ分類において「リン酸塩鉱石、ヒ酸塩鉱石、バナジン酸塩鉱物」に分類される希少な鉱物です。結晶構造は三方晶系で、組成式はAl[PO₄]であり、化学的には精密な原子配列を持ちます。モース硬度は約6.5程度で、条痕は白色を示します。

 

ベルリナイトの色は多様で、純粋なものは無色透明です。しかし、格子欠陥もしくは多結晶形成のため光を多面反射し、白く見えることもあります。外来原子が混在する場合には、ピンクグレーから淡いピンク色を呈し、透明度も若干低下することがあります。密度は実測値で2.64～2.66、計算値で2.618です。

 

表面の形態は多くの場合、半透明の光沢をもった繊維状、球晶状、粒状から大きな集合鉱石として産出されます。このような多様な産出形態は、異なる熱化学条件下での形成を示唆しており、コレクターの間でも注目されています。

 

ベルリナイトの命名と発見の歴史

ベルリナイトはスウェーデンのブロメッラ地方にあるナースム近郊の西タンノー鉱山で初発見されました。1868年にクリスチャン・ヴィルヘルム・ブロムストラントにより学術的に記載されたこの鉱物の名前は、スウェーデンのルンドおよびウプサラの化学および鉱物学教授であったニルス・ユーアン・ベリーン（1812～1891）に因んで名付けられています。

 

日本国内でも発見例があり、山口県の日の丸奈古鉱山で仮晶の状態での産出記録があります。さらに注目すべきは、2010年に福岡県平尾台の千仏鍾乳洞でベルリナイトが発見されたことで、洞窟環境という独特の地質背景での成因を示す貴重な例となっています。これらの日本での発見は、学術的にも高い価値を持つと同時に、日本の鉱物多様性を示す証となっています。

 

ベルリナイトの鉱物学的分類体系

ベルリナイトの分類は複数の鉱物学的システムで異なります。シュツルンツ分類第8版（ドイツ語版）では、「外来アニオンのない無水リン酸[PO₄]³⁻塩鉱物」に分類され、Alarsite、ベリロナイト、ハールバット石、リチオフォスフェイト、Nalipoite、Olympite、Rodolicoiteと共に無名の群を成して、番号VII/A.01が付されています。

 

より新しい2001年以降の国際鉱物学連合が採用するシュツルンツ分類第9版では、「無水、無外来アニオンリン酸塩鉱物など」に分類され、カチオンの大きさを比較して「小カチオンからなるもの」に細分類されます。この場合、Alarsite と Rodolicoite と共に無名の群を作り、番号8.AA.05を付しています。英語圏で主に使われるダナ分類では、「リン酸塩鉱物、砒酸塩鉱物、バナジン酸塩」に分類し、さらに「無水リン酸塩等」に細分類して、「ベルリナイト群」38.04.02として「無水リン酸塩等、A⁺XO₄」に位置付けられています。

 

ベルリナイトの紫外光下での蛍光特性

ベルリナイトの最も特筆すべき光学的特性は、紫外光下における蛍光現象です。多くのベルリナイト標本は、紫外光を受けると蛍光ペンに似た暗赤色、または濃い赤紫色の強い蛍光を示します。この蛍光特性は、鉱物内の特定の不純物元素や格子欠陥に由来するもので、コレクターや研究者の間で高く評価されています。

 

この蛍光現象は、ベルリナイトの標本を同定する際の重要な補助手段となるため、鉱物採集家にとって大変有用です。紫外ライトを使用して照射すると、他の鉱物との識別が容易になります。特に、複数の鉱物が共生している標本の中からベルリナイトを選別する際に、この蛍光特性は極めて効果的です。光学的な美しさと科学的な有用性の両面で、ベルリナイトの蛍光は高く注目されている特性なのです。

 

ベルリナイトの世界的な産地分布と希少性

ベルリナイトは非常に希少な鉱物で、2013年までにおおよそ20箇所でしか発見されていません。この希少性は、特定の地質条件下でのみ形成されることを示唆しています。タイプ産地であるスウェーデンのヴァスタンノー鉱山の他、スウェーデンのトシュビュー市近郊にあるホールスヨベルグ採石場にも産出が記録されています。

 

ドイツではバイエルン州のヴィーザウ-トリーベンドルフにある玄武岩採掘場と、ザクセン州のエーレンフリーデルスドルフ近郊のザウベルク鉱山でベルリナイトが発見されています。スイスではこれまでにヴァレー州のテルベルでのみ確認されており、この限定的な産出分布は学術的な関心を高めています。

 

オーストラリアではノース・バーネット地域のコッター川沿いにあるパディーズ・リバー・カッパー・マイン、およびペリー山での産出が報告されています。ブラジルではミナスジェライス州のサプカイア・ド・ノルテ近郊にあるサプカイア鉱山と、ピアウイ・バレー近郊のポッコ・ダンタス採掘場で産出しています。さらにマダガスカルのアンバトフィナンドラアナにあるイトレモ・マッシフ（ツィアムベナナ採石場）、ルワンダ西部州ガツンバ県の複数地点、ルーマニアのフネドアラ県にあるチオクロビーナ洞窟、スペインのクレウス岬、チェコのズラテー・ホリ、アメリカのアリゾナ州ヒラ郡とメイン州ワシントン郡でも産出が確認されています。

 

ベルリナイトの結晶構造と石英との共通性

ベルリナイトは三方晶系の結晶構造を持ち、石英と同様に鏡映異性体を保持しています。左手型はP₃₁21の空間群に属し、右手型はP₃₂21に属しています。両空間群は軸に平行な二回対称軸を持つ同じ分類に属していますが、実際の原子配列は微妙に異なります。

 

左手型の格子定数はa=4.9458Å、c=10.9526Åであり、右手型はa=4.9438Å、c=10.9498Åです。既約単位格子あたり3組成式を含んでいます。ベルリナイトは石英と同種構造を持っていますが、格子定数が異なります。これは、シリコン原子がアルミニウム原子とリン原子で置き換わったことを反映しており、化学組成の違いが結晶構造のスケールにも影響を与えていることを示唆しています。この構造的な類似性と相違は、鉱物学的にきわめて興味深い現象です。

 

ベルリナイトの形成メカニズムについて、高温の水熱合成または交代作用により生じることが知られています。この鉱物はアウゲライトとアタッコライトと共生関係にあり、よく鉄天藍石やトロール石に付着して産出します。このような特定の鉱物との共生関係は、ベルリナイトが形成された環境条件を推定する重要な手がかりとなります。水熱流体の化学的条件、温度、圧力などが複雑に作用する結果として、この希少で美しい鉱物が誕生しているのです。

 

参考資料：ベルリナイトの結晶構造と物理的性質に関する詳細は、日本結晶学会などの学術団体の論文で確認できます。