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アレキサンドライトはアルカンシエルの夢を見るか:前編

Posted by TOUKA~透彩~ on 17.2009 0 comments 0 trackback
ブログランキングで、面白い記事を見つけたので、
自分でも調べてみました。

「アレキサンドライトを作りたい」という、こちらのサイトの記事です。

せっかくなのでUPします。

「アレキサンドライト」とは、
太陽光と白熱灯で、色が変わる珍しい宝石です。

何故色が変わるのか?の前に、宝石とは何かから書いているので、
「宝石の基礎くらい知ってる」と言う方は、中編から読むのをお勧めします。

こちらのサイトを参考にしました。
ありがとうございました。

福本修の宝石・鉱物小事典
博石館
地質図のホームページ
地質資源研究室


長いのでたたみます。

《宝石とは何か》

◎宝石は、何から出来ているのでしょう?

宝石とは、名前の通り、「石」ですね。
「石」とは、「鉱物」の集合体です。
では、「鉱物」とは何か?一般的には、以下のようになります。

定義: こちらのサイトを参照しました。
・自然界に存在する無機物質
・一定の化学組成がある
・結晶構造を有する

そして、この「鉱物」の中で

・美しい
・希少性が高い
・硬度が高い

この条件を満たしたものを、「宝石」と呼びます。

つまり、「宝石」とは、「天然につくられた無機物質の結晶」の中で、
「美しく、貴重で、硬い」ものであると思います。

厳密には、人造宝石は、「宝石」ではないんですね。


《宝石の色》

◎宝石の色が見える仕組みは?

一般的な光を、「可視光」と呼びます。光とは波長により色が変わり、さまざまな波長が
バランスよく含まれた光が「可視光」です。この光は無色です。

このさまざまな色が入った可視光の中で、
どの色を反射・吸収するかにより、物質の色は変わります。

鉱物の色は、以下の要因を持ちます。(こちらのサイトを参考にしました)

・自色性
鉱物自体が色を持っています。大体は金属元素を含み、その金属により発色します。
代表的なのは、マラカイトやラピスラズリで、これらは粉状に削っても、色を持つため
顔料としても使われます。

・他色性(たしきせい、仮色)
鉱物自体は無色だったり、淡い色だけど、結晶の中に金属原子が含まれることにより、
光の吸収性が変わり、鮮やかな色を発色します。

コランダム(酸化アルミニウムの結晶)に三価クロムが入るとルビー、鉄やチタンが入るとサファイア
ベリル(ケイ酸塩鉱物にベリリウムが混じった結晶)に三価クロムが入るとエメラルドになります。

コランダムは、粉状にすると、無色透明です。しかし結晶の中に金属原子が入ると、赤や青に発色します。

・多色性(たしょくせい、偽色)
上記の他色性と混同しそうですが、違う性質の色要因です。

これは、光の干渉や、回折のように、物理的原因による発色です。
例えば、オパールは、分子が規則正しく重なり合った層構造をしており、それに光が干渉することで発色しています。
遊色効果と言って、結晶構造により虹色に輝いたりもします。

・色中心
よく、カラーセンターといわれます。

通常、「光」は赤・橙・黄・緑・青・藍・紫の色をもつ光がバランスよく混ざった状態で、色をもっていません。

光が結晶に入射したとき、その結晶の原子の配列に欠陥があると、特定の色の光だけが吸収され、結晶に色が付いて見えることがあります。そのような欠陥を「色中心」と呼びます。

例えばダイアモンドは、窒素不純物があると紫~青の光が吸収され、
その時は補色である黄色味を帯びてきます。 イエローダイヤですね。

色中心となっている結晶の構造的な欠陥は、紫外線や熱によって修復されることも多く、そのため、「サファイアやトパーズの色が時間の経過と共にあせてくる」といった現象も起こります


《宝石の生成》

◎宝石は、どうやって出来るのでしょう?

簡単に言うと、
マグマが冷えて出来た、火成岩や変成岩などの岩石から採れます。

では、火成岩や変成岩とは何でしょう。

マグマが冷えて固まると、岩石になります。
この岩石は出来方の違いにより、以下に分類されます。
こちらのサイトを参照しました)

・火成岩:マグマからかたまってできる。
・堆積岩:ふりつもったものがかたまってできる。
・変成岩:強い熱や圧力をうけてできる。

水晶などの石英から出来る鉱物は「火成岩」から採れます。
火成岩は、マグマが冷えて固まったものです。


ルビーやエメラルド、アレキサンドライトは「変成岩」から採れます。
変成岩は、火成岩が熱や圧力を受けて出来ます。
変成岩が再び熱や圧力を受けて出来たりもします。
そのため、高い硬度の鉱物が採れます。
(詳しく知りたい方は、こちらのサイトへどうぞ)


ただし、ダイヤモンドは、「キンバーライト」という火成岩から主に採れます。
ダイヤモンドの硬さは、炭素という素材と圧力が関係します。
炭素は、高い圧力がかかると(深度150km位)ダイヤモンドの結晶になります。
しかし浅い所や、ダイヤにゆっくり温度や圧力を下げると、石墨になってしまいます。
ダイヤモンドが、石墨に変化しないようにするには、
物凄いスピードで、深い地中から地表に到着する必要があります。

キンバーライトは、マグマの非常に深いところから、凄いスピードで
マグマとともに噴出されたと考えられています。
こちらのサイトを参照しました。)



宝石については、こんな感じです。
もっと簡単にまとめればいいのでしょうが、
せっかく調べたのがもったいなくて、書いてみました。

次回はアレキサンドライトについてです。中編へ
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Category : 日記

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