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2010年2月16日 (火)

おまけのお話し(番外編):メノウ

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この写真はサンダーエッグのところで一回お目にかけたものの再掲です。
この内側の話をしましたが、外側はどうなっているのでしょうね?
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こうなっています。
これ、メノウ(瑪瑙)ですね。
メノウを販売しているサイトの説明を借ります。

晶洞瑪瑙(水晶)  Agate Geode
 晶洞は、岩石中に生じた空洞です。一般に、空洞の壁に沿って鉱物が配列し、同心球状の殻が形成されたり、鉱石鉱物の自形の大きな結晶が成長します。
 空洞内の鉱物が石英質の場合、皮殻の外部層は玉髄(瑪瑙)質となり、内部に向かって自形の結晶(水晶)が成長し、生成環境によっては中心部まで玉髄(瑪瑙)が充填しています。
 石英(Quartz:SiO2)は、造岩鉱物のなかで最も一般的な鉱物です。
 石英が、目で見える程度の大きさの自形の結晶となったものが水晶と呼ばれます。石英の微細な結晶が集合し塊状になっているものを玉髄(ぎょくずい:Chalcedony)といい、玉髄なかで、色調が鮮やかなものや縞模様が見える綺麗なものを瑪瑙(めのう:Agate)と呼びます。
 晶洞瑪瑙は、産地により様々な特徴を持ちます。
 アメリカ合衆国のオレゴン州では、サンダーエッグと呼ばれる晶洞瑪瑙を産出します。サンダーエッグは、球状の石塊の中に放射状(爆裂状)に瑪瑙が入っていることが特徴です。
 メキシコのChihauahua州では、レッドホットサンダーエッグ(Mexican Red Hot Thunder Egg)と呼ばれる瑪瑙を産出します。赤色を主体とした暖色系の縞模様の瑪瑙が石塊のなかに爆裂状に入っています。
 Coconuts Geodeは、メキシコのChihauahua州に産出し、ココナッツの果実のような白~白青色の瑪瑙が特徴です。

初めの写真ではコロンとしているので、ここから「メノウ板」を切りだすのは無理でしょう。
古物商の店先で安売りしていたメノウ板をお目にかけます。
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長い方で6~7cmのものです。
一番外側は岩です。その中に層をなしてメノウが析出したのです。
光にかざして透かして見ると
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きれいでしょ。
規則的な縞模様が実に美しい。

このメノウの話は小学校ではしていません。ふと思い出して、おまけのお話しの更におまけとして書きました。

◆思い出話
 高校時代に化学部に所属していました。恐竜・昆虫・電気・ラジオ・アマチュア無線などとたどりながら成長してきて、高校に至って、その後の人生の基本になる「化学」に浸り始めたわけです。

化学部で自分一人でやっていた実験。
  「リーゼガング現象」といいます。
ゼラチンや寒天、あるいはケイ酸ゲルなのどの中で沈殿反応を行わせるのですね。
ニクロム酸カリウムを溶かして固めたゲルに硝酸銀結晶をのせると、硝酸銀が溶けながらゲル内に拡散していって二クロム酸銀の沈殿ができる。
ヨウ化カリウムを溶かして固めたゲルに、酢酸鉛の結晶をのせる。すると、ヨウ化鉛の美しい黄色の沈殿ができる。(普通、微粉末になるヨウ化鉛が、ゆっくり成長して板状の結晶になるのは見ものです。)

で、ただ沈殿ができるだけじゃないんですね。拡散は一様に起こっているはずなのに、沈殿は周期的な模様を生成する。平面的にやれば同心円状の沈殿ができる。試験管の中で一次元的にやれば、縞模様ができる。

これが美しいんですよ。2年あまり、こればっかりやっていました。
似たような現象で、「ベロウソフ・ジャボチンスキー反応、Belousov-Zhabotinsky reaction)」という周期的な化学反応があるんですが、それよりずっと簡単で楽しいんですね。

定常状態にない「拡散」という現象の中に「構造が現れる」というのは散逸構造というものの一つです。生命現象などの理解にも欠かせない概念です。(生命って定常状態ではないですね。物質とエネルギーの絶え間ない流れの中に生じる「構造」なんですね。)

さて、このリーゼガング現象。なんで思い出したかというと
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%AA%E3%83%BC%E3%82%BC%E3%82%AC%E3%83%B3%E3%82%B0%E7%8F%BE%E8%B1%A1

メノウなどの鉱物中にしばしば見られる縞模様は鉱物が熱水から析出する途中でリーゼガング現象が起こったものとされている。

こうなんですね。
光にかざしたメノウの断面に現れている周期的な縞模様。
どうしてこういう周期性が生まれるのか?
不思議ですねぇ。


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