Bulletin of Faculty of Liberal Arts, Nagasaki University Natural Science Vol. 8
長野県金峯鉱山産 Ferrohastingsite
松本征夫
(昭和42年9月27日受理)
Ferrohastingsite from the Kinbu Mine, Nagano Prefecture, Japan
Yukio MATSUMOTO
39
Abstract
A new occurence of ferrohastingsite has been recently recognized by author in the skarn zone of the Kinbu Mine, Nagano Prefecture. This ferrohastingsite occurs as fibrous aggregates, having a dark green colour, associated with hedenbergite and andradite.
This ferrohastingsite has the following physical and optical poperties: H=5.5〜6; sp.
gr.=3.40±0.01; α=1.700, β=1.715, γ=1.718;‑2V=34°〜36°; Z∧c=10°〜12°; X=greenish
yellow, Y=brownish green, Z=bluish green. The chemical compositions of this ferrohastingsite are given in Table 2, viz. SiO2 41.36, TiO2 1.44, Al203 9.49, Fe2O3 5.23, FeO 25.48, MnO 0.57, MgO 2.14, CaO 10.24, Na2O 1.14, K2O 1.36, H2O(+) 2.09, H2O(‑) 0.00, F 0.08, Cl 0.23, (less O for F and Cl 0.09), total 100.76%. The formula for this mineral is given as (Na0.34 K0.28)0.62 Ca1.73(Fe"3.35 Mg0.51 Mn0.08)3.94
(Fe"′0.02 Ti0.17Al0.27)1.06(Si6.51Al1.49)8.00(O21.70OH0.30)22.00(OH1.89F0.04C10.07)2.00
X‑ray powder datas of ferrohastingsite from the Kinbu and Obira Mine are also given in table 4.
Iまえがき
Hastingsiteはアルカリ〜亜アルカリ火成岩の造岩鉱物としてしばしば見出されており, 本邦においても冨田(1928, 1929)によって,長野県木崎湖畔のソ‑ダ花尚斑岩中のそれが 報告され,その黒雲母との共生については,柴田・原(1955)の異なる見解も発表されてい る｡また須藤(1939)は富山県立山の角閃閃緑岩中に,ザクロ石,リョクレン石と共生する hastmgsite質カクセン石の腺を記載報告しているFerrohastingsiteもsyenite, granite およびschistなどの岩石中に見出されており, Compton (1958)はgranitic batholithの
40 松本徳夫
Table 1. Optical properties of ferrohastingsite
ー 1 2 3 4 5 6
…ト堊a甘 70:… 1.69 0.02日 1.71 1.71 … … 97 13 14 17 1. 1. 1. 0.… … 7日 … …?…i
光 軸 角 2 V Ⅹ 巨 4 ー 3 6 つ A b o u tu n ia x ia l S m a ll A b o u t 16 C ーA b o u t 2 5 C
2 9 0
Y 土 b Y = b Y = b Z = b Z = b Y = b
消 光 可 Z A c I V Z A c 12 e Z A c 17 C Y A c 15 C Y A c 1 3 C Z A c 1 6 .5 0
p G r e ey e l霊 S h P a le g r e e n is h
b r o w n
G r e e n i s h
b r o w n Y e llo w Y e llo w G r e e n is hb r o w n 色 B r o w n is hg r e e n D a r kg r e e n is hb r o w n B r o w n is hg r e e n
b r o w n i
B lu is h g r e e n
D e e p g r e e n is h b lu e
O liv e g r e e n
‑
性 B lu is hg r e e n B lu is hg r e e n S m o k y b lu eg r e e n O liv e D e e p o liv e g r e e n g re e n
B lu is h g r e e n 吸 収 ー Z ≧ Y > X ≧ Y > X Z > Y > X Y > Z > X Z > Y > X 巨 > Y > X
比 重 3 .4 0 ± 0 .0 1 3 .4 47 ‑ 3 .4 3 3 a t 1 2 ‑C3 .3 2
第1表の母岩および産地
1. Gameトhedenbergite skarn. Kinbu Mine, Nagano Prefecture, Japan.(長野県金峯鉱山), Matsumoto (this paper)
2. Typical Rapakivi granite. Unksunjoki, Salmi area. Sahama (1947)
3. Contact(?) metamorphic limestone. Custer County, Idaho. Billings (1931) 4. Nepheline syenite. Almunge, Sweden. Billings (1931)
5. Nepheline syenite. Dungannon, Hasting County, Ontario. Billings (1931)
6. Garnet‑hedenbergite skarn. Obira Mine, Oita Prefecture. Japan. (大分県尾乎鉱山),
Miyahisa and Matstjmoto (1959); Matsumoto and Miya甘isa (1960)
7. Hornblende granite. Cranberg Lake, State Park, Cranberg Lake Quadrangle.
Buddington and Leonard (1953)
8. Pegmatite. Cornwall, Orange County, New York. Billings (1931) 9. Porphyritic nordmarkite. Jackson, New Hampshire. Billing‑s (1931)
10. Green granoblastic phacoidal hornblende granite gneiss. Downey Mountain Santa Clara Quadrangle. Buddington and Leonard (1953)
ll. Red granoblastic phacoidal hornblende granite gneiss. Degrasse, Russel Quadrangle.
But)I)Ington and Leonar:) (1953)
12. Ferrohastingsite schist in the contact aureol of a tonalite batholith. Bidwell Bar Region, California. Compton (1958)
13. Granoblastic Hornblende granite gneiss. Prlmeville, Blanchard Hill, Russel Quard‑
rangle. Buddington and Leonard (1953)
長野県金峯鉱山産Ferrohastingsite
10 ll 12 13
1.6940 1 .7 170 1.7235 0 .0295
1 .1 1 .692 1 .719 1 .7 12 1.722 1 .7 16 0 .024 0 .024 1 .688 1 .709 1.7 14
0 .026 0 .022 1 .6921 .7 14 1 .6821 .7 011 .7050 .023
52 ‑ｱ 2 Q 47 : 52‑ ｱ 3 ‑ 5 1 ‑ｧ 5 C 30 ‑ 3 1< 49 ‑ｧ 3C
Y = b Y = b Y = b Y = b Y = b Y = b Y = b
Z c Z c Z c Z c
P aleo liv e L ig h toliv eg ree n Y ellow Y e llow ish ' P ale g re en g re en ishy ellow
G re y ish S traw y e llo w y ellow D a rkg ree n isholive
D a rk w ith g ree n
b lu ish tin t Y e llow ishB lu ishg r ee ng re en D e epO liv eg re eng r een v e ry V e ry oliv eg re en d a rkd a rk D a rkD ar koliv eg re en D e epD e epo liv eg ree n is hb lu e G re e nB lu ishg re en
Y ^ Z > X Z ^ Y > X Y > Z > X Y ^ Z> X Y ^ Z > X Y = Z > X 3 .445 3 .5 a t 3 .3754 ‑ C 3 .432 3 .39‑ 3 .40
接触を受けた低変成度片岩の累進変成により, Siに乏しくFeに富む玄武岩質凝灰岩中に生 じたferrohastingsiteを報告している｡
さきに,筆者はきわめて稀な例として,スカルン鉱床中に産するferrohastingsiteを大分 県尾平鉱山大蔵坑から見出し記載報告した(Miyahisa and Matsumoto 1959 ;松本･官久 1960)c今回,長野県金峯鉱山から見出された曙緑黒色の放射状一繊維状鉱物も室内実験の結 果尾平鉱山のそれに類似したferrohastingsiteであることが判明したので,こゝに報告する｡
本稿を草するにあたって,当初本鉱物を恵与された桜井欽‑博士,化学分析の労をとられた 熊本大学松本幡郎博士,比重測定の労をとられた九州大学広渡文利助教授および種々御教示い
たゞいた愛媛大学宮久三千年助教授の方々に深謝する｡
Ⅱ産地,産状および共生関係
金峯鉱山は長野県南佐久郡川上村にあり,奥秩父山系甲武信山西方約5km,国師ケ岳北方 約7kmに位置する｡本鉱山は古く天正年間武田信玄により開発されたと伝えられ,昭和初期 および戦時中にも開発されており,昭和30年代にも再試掘されたが,現在休山中である｡
42 松本往夫
金峯鉱山は,上部ジュラ紀と考えられている川上層群の砂岩,頁岩および粘板岩と,これに 対して貫入関係にある底盤状花尚岩に関聯した接触交代鉱床である(藤本1958)c既に廃坑と なっているため鉱床の状態は明らかでないが,ザクロ石‑カイテツキ石スカルン帯にオウドゥ 紘,センアエン鉱,ジリウテツ鉱などを伴うもののようで,その他,リョクレン石,ケイカイ 石,カイヂュウ石,キアン鉱,キスイエン鉱などのスカルン鉱物と鉱石鉱物が産出している｡
Ferrohastingsiteは,本鉱山坑外の捨石場において,ザクロ石,カイテツキ石などの鉱物と共 に採集することが出来るOまた附近では,砂岩中に細豚として発達する本鉱物を認めることも ある｡
Ferrohastingsiteは一見するとデンキ石を思わせるような緑黒色の放射状〜繊維状集合体, または細豚をなして産する｡早期晶出鉱物であるカイテツキ石,カイテツザクロ石などを交代
または包有し,あるいは光学的異常を示すザクロ石の累帯組織に沿ってこれを交代しているの が認められる｡これらの産状からferrohastingsiteは,スカルン化作用の比較的後期に晶出 したものであり,尾平鉱山におけるferrohastingsiteの晶出に類似するものと考えられる｡
Ⅲ物理的性質および光学的性質
本鉱物は放射状〜繊維状結晶集合体として産し,肉眼による色は暗緑黒‑濃緑色で,条痕白 色,硬度5.5‑6度を示し,ハーマン･バランスによって測定された比重は3.40±0.01である｡
本鉱物および従来報告されたferrohastingsiteの光学性および比重は第1表のとおりである が,これによって知り得ることを次に記す｡
(1)屈折率はSweden Almunge産のそれに類似する｡
(2)複屈折はferrohastingsiteの中で小さい方であり,尾平鉱山産に一致する｡
(3)光軸角は2Vx‑34‑‑36'であり,この中で中間の値である｡
(4)光学的方位はY‑bで,他の大部分と一致する｡
(5)消光角はZAc‑121であり,この中で小さい方であるO
(6)多色性はきわめて顕著で, Idaho産,尾平産その他によく似ている｡
(7)比重はこの中で中間の値であり, California産と一致する｡
Ⅳ化学組成
卓上拡大鏡で他の鉱物を全く認め得ない小破片(2×0.5mm以下)を集め,さらにこれを粉砕 し,アイソダイナミック･マグネティツク･セパレータ‑にかけて精選したものを化学分析試 料とした｡その結果とこれから計算した分子比および原子比を第2表に示してある｡また,比 較のため世界のferrohastingsiteの分析値を第3表にかゝげる｡角閃式の化学式計算方法は, 河野(1934)に従い(O, OH, F, Cl) ‑2400で次の結果を得た｡
長野県会峯鉱山産Ferrohastingsite 43
Table 2. Chemical composition of ferrohastingsite from the Kinbu Mine
(Hatao Matsumoto, analyst)
w t . % M o l. p r o p . A t o m ic1 ￨A . r a t io . . A t o m ic(O + O H + F + C l) = 2 4 0 Qr a t io w h e n
S iO o 4 1 .3 6 6 8 9 T iO s l l .4 4 18 A 12 O 3 9 .4 9 9 3 F e 2 O 3 5 .2 3 3 3 a :
F e <.. ・ ". z Y
F e O M n O M g O
2 5 .4 8 3 5 5 0 .5 7
2 .1 4 5 4
3 r ‑ X
C a O 1 0 ‑2 4 1 8 3
N a 2 O 1 . 14 1 8 ‑ V ."
L e s s O f o r F a n d C l
10 0 .8 5 0 .0 9 T o t a l 1 0 0 .7 6
Table 3. Chemical compositions of ferrohastinesite
1 3 i 4 10 l l I 1 2 13
S iO 2 T iO 2 A 12 O 3 F e 2 0 3
F te O
M n O M g O C a O
B a O N a 2 O K o O H 2 0 + H 2 0 ‑ p 3 o 3 F C l
L e s s O f o r F a n d C l
T o t a l M g O
M g O + F e O 4 1 .3 61 9 .4 95 .2 31 .4 4 2 5 .4 8
0 .5 7 2 . 14 10 .2 4
1 . 14 1 .3 6 2 .0 9 !o .o o ,0 .0 80 .2 3
3 8 .2 4 2 .(
1 0 . 17 , 5 .(
2 6 .6 4I 0 .2 8 I .0 7 i 10 .6 4
1 .5 0 1 .5 7 1I u 0 ‑0 8I
I 1 .0 6 0 .5 1!
G o ‑J U i t r . 10 ‑8 8 6 .7 0 27 .28 tr . 1 .4 0 l l .3 01 .2 21 .6 61 .2 7
O .(
3 7 .4 9I 0 .8 6 1 0 .8 1
7 .5 2 2 5 .1 4 0 .9 5 1 .3 4 9 ‑7 7
2 .0 61 .9 1
2 ‑0 1!
3 4 . n .d .1 8 4
l l .5 2 7 1 1 .6 2 1
2 1 .9 7 9 0 .6 2 9
. 3 5 3 9 ‑8 6 7 ,
3 .2 9 0 2 .2 8 6I 0 .3 8 4
3 .8 2 0 .5 8 9 .0 7 5 .57 2 5 .8 7 ,
0 .2 5 1 .9 1 1 1 .7 9
2 .7 9I 0 .9 2 2 .3 1 0 .2 7 I I o .c o .:
U 4 2 .3 7I ll .0 3 5 .i 2 4 .6 7 ,
0 .4 8 1 .9 7 9 .5 61 .8 1
1 .7 2 1 .0 9 , 0 . 19
O .J 0 ‑6 0
5.8 6 3 7 .4 0 n .d . 3 .2 0 12 ‑1 0 12 .3 4
7 .4 1 4 . 16 2 3 .3 5 2 5 .*
0 .7 7 1 .2 4 1 .9 0 2 .2 0 , 10 .5 9 9 .7 2
3 .2 0 . U 1 .2 0 1 .36 0 .6 0
0 .7 0 ' 0 .000 .6 0 I
I
5.7 4 3 8 .7 3 3 8 .0 4 37 ‑9 0 I . I
2 .8 3
1 1 .42 4 .34 1 1 .4 9 1 .7 05 ‑2 2 l l .0 9 7 .3 8 0 .8 7 I1 1 .8 9 10 .8 37 ‑7 5
2 3 .28 2 2 ‑8 9 2 1 .3 0 , 2 0 .2 1 0 .4 4 0 .5 8 0 .3 6 1 0 .8 5 3 .2 5
1 0 .1 6 4 .1 0 9 .4 5 l l .9 9 4 .0 0 4 .1 69 .5 4 I
i ‑ ‑1 0 i l .6 8 1 .4 0 ! 1 .5 7
1 .97
0 .8 3 1 .6 1,1 .6 7 , 1 .6 91 .8 5 1 .6 9 1 .7 51 .8 21 .7 5
0 .0 9 0 .0 4 ‑ 0 . 190 . l l 0 .1 0
0 .9 5 0 .6 1 0 .0 2 0 .7 2 I
I 1 0 0 .8 5 1 0 0 .6 40 .0 9 ! 0 .5 1 1 00 .4 10 .0 7 10 0 .6 90 .5 4
0 .5 4 1 0 0 ‑7 6 1 0 0 . 13 10 0 .2 1 9 9 .8 6 9 8 .0 8 4
I
1 0 0 .3 4 1 0 0 .1 5 9 8 .6 8 9 9 .1 I I .1
7 .8 3 .9 4 .9 ! 5 .1 5 .8 6 .9 I I I i
7 .4 7 .5 7 .8 1 2 .3 1 5 .2 1 5 ‑8 1 7 .1
No.1‑13の母岩および産地は第1表に同じ｡
EE 松本怒夫
(Nao.84KO.28)0.62 Cai.7s (Fe〝3.35 Mgo.5i Mno.08)3.94 (Fe〝′0.62Tio.17Alo.27)
i.06 (Sie.si Ah.49)8.00 (021.70 OHO.30)22.00 (OHi.89 FO.04 Clo.07)2.00 なお, ferrohastingsiteの理想式は次の通りである｡
Na Ca2 Fe〝4 Al (Si6 Al2) 022 (OH)2
第2,第3表および化学式について知り得たことは次の通りである｡
(1)本鉱物は化学式からみて, Na, Ca原子が若干少なく, Si原子が若干多いferro‑
hastmgsiteである｡
(2) Bllings (1928)はhastingsiteに属するカクセン石類をFeO/MgOの比によって 三分類し,その比が2より大(MgO/FeO+MgO<33.3#)のときferrohastingsite, 2‑1/2をfemaghastingsite, 1/2以下(MgO/FeO+MgO>66.7#)をmagnesiohas‑
tingsiteとしたが,これに従っても本鉱物はferrohastingsiteである｡
Table 4. X‑ray powder patterns of ferrohastingsite
1 2 1 2
2 e d(A )K a 2 e d(A )K a 2 e d(A )K a I d (A )K a 8 ll.95 9.3 10
3 ll.90 12.23
9.3 9.1
47.43
48. 30 2.407 2.366
9 6
47.53 2 .402
48.40
49.82 2 .3612 .298 100
1 13.19
15.73 8.4 100 13.10 8.5 49.72 2.303 3
7.07 I 2 ! 52.1 2.184 5 56.13 52.70 2.0572.184 6 23.25 4.80 (‑VI 6 23.32 4.79 56.10 2 .059 2
1 I 23.86 4A 3 56.75 2 .037 6 56.73 i 2‑(
3 I 24.48 4.57 24.60 4.54 2 ! 57.23 2 .021 3 57.25 I 2.021 6
2 5
26.303D 7Q
30 .79 32 .34
4.26 3.65 3.<
3.41 3.31
I 5 2 5 6 16
26.43
QO QQ
32.32
39 qq
34.03
4.23 3 : 60.88 1.911 2 ).83 1.912 3.64
3.^
.75 1.833 2 2
63.75
64.23 1.8211.833 33 .00 3.41 2 ! 71.14 .664 5 71.0671.5472 .7074.30 1.6561.6331.6031.666
7 34.04 3.31 2 71.73 .652 4
40 35.73 3.16 53 35.73 3.16 3 ! 72.66 .634 3
1 37.40 3.02 4 i 74.42
I .601 6
1 37.52 3.01 2 37.56 3.01 2 1 78‑80 .525 .12 2 .96 4 38.18 2.J 2 78.98 .522 21 39.97 2 A 29 39.96 2 .1 3 i 83.49 .454
39.97 41.02 41.60
43.36 44‑40
2 .76 2 .73
2.62 2.56
5.10 5.36 .418
1.415
1. Kinbu Mine, Nagano Prefecture, Japan
2. Obira Mine, Oita Prefecture, Japan ,
Mn-filtered Feradiation; Scanning speed, 2°/min.; Chart speed, 10mm/min.; Full scale, 1000 counts/sec; Time constant 5 sec; Receiving slit, 0-4mm.; 30KV.; 10mA.
長野児金峯鉱LLl産Ferrohastingsite 45
(3)尾平鉱山産のferrohastingsite(MiYAmsA and Matsumoto 1959 ;松本･富久1960) と同様に, H20+の値が比較的高く, (OH)分子が0の不足分子を補足しているものと推 定される｡
(4) Si02の値がやゝ高く,従って4配位のAl原子がやゝ少ない｡
(5) 6配位のAl原子がやゝ少なく,その不足をFe〝′原子が補足している｡
(6) Na原子の一部はK原子によっておきかえられている｡
V X線粉末廻折線
当産地の試料をノレルコⅩ線廻折計数装置によって検した結果を第4表に示してある｡な お,同表には尾平鉱山産の同試料を,同条件にして再度検した結果も列記してある｡その条件 は, Mn‑filtered Fe radiation; Scanning speed, 2‑/min.; Chart speed, 10mm/min.;
FuI1 scale, 1000 counts/sec; Time constant, 5sec; Receiving slit, 0.4mm.; 30KV.;
10mA.である｡
両者を比較すると,きわめてよく一致しており,両者が同鉱物であることが明らかである｡
Ⅵむすび
長野県金峯鉱山のスカルン帯から産出する暗緑‑濃緑色繊維状の鉱物は,光学的性質,化学 組成, Ⅹ線粉末廻折線などから判断してferrohastmgsiteである｡
スカルン帯に産出するferrohastingsiteの例はきわめて少なく,本邦において記載報告さ れた例は大分県尾平鉱山と本鉱山の二ヶ所のみである｡しかしながら,両鉱山における本鉱物 の産出状態および諸性質はきわめて酷似しているので,今後スカルン得からferrohastingsite が発見される可能性は大きいと考えられる｡
引用文献
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46 松本i｣大
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(1929)へイスティングサイトに就いて,地質壮. Vol. 36, PP. 417‑418.
第1図版説明
i.金峯鉱山産ferrohastingsite (F)の繊維状結鼠集合と,それに包有されるgarnet (G)の結 晶.平行ニコル×70
2.同上.十字ニコル×70
3.金峯鉱山産ferrohastingsite (F)の繊維状結晶集合.平行ニコル×70 4.同上.十字ニコル×70
第工図版
