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石灰岩とチャートについて

私が中学校の理科では、ほぼ同時期に石灰岩とチャートについて学びました。
どちらも堆積岩で、見た目も似ていることから「石灰岩とチャートってどこが違うんだろう?」と思いました。
地質を学ぶようになって、ボーリングマシンで掘削すると石灰岩は比較的早く掘れるのですが、チャートはなかなか掘れません。
つまり、石灰岩とチャートは全く異なっているようです。

石灰岩は堆積岩の一つで、主に方解石から成り、炭酸カルシウムを 50%以上含む岩石のことです。
炭酸カルシウムからなる生物の遺骸(サンゴ,ウミユリ,貝殻など)が堆積して固まってできたもので、大部分が方解石からなり、主成分である炭酸カルシウムが、貝殻やサンゴの骨格など生物に由来していることから、海生動物の化石が見られることが多いことが知られています。
色調は、白色~灰色のものが多く、ハンマーですぐに傷がつき、塩酸に発泡しながら溶けます。
主として、製鉄やセメントなどの原料として採掘されています。

チャートは、角岩(かくがん)とも言い、堆積岩の一種で主成分は二酸化ケイ素(SiO2)で、この成分を持つ放散虫・海綿動物などの動物の殻や骨片(微化石)が海底に堆積してできた岩石(無生物起源のものがあるという説もある)です。
断面をルーペで見ると放散虫の殻が点状に見えるものもあります。
非常に硬い岩石で、層状をなすことが多いく、釘などで擦ってもほとんど傷がつきません。
非常に硬いことより、火打石として利用されてきました。
チャートには褐色、赤色、緑色、淡緑灰色、淡青灰色、灰色、黒色など様々な色のものがあります。
暖色系のものは、微細な酸化鉄鉱物(赤鉄鉱など)に起因し、暗色系のものは硫化鉄(主に黄鉄鉱)や炭素化合物(石墨や不定形炭素、有機物など)に起因します。
緑色のものは、二価の鉄を含む緑色の粘土鉱物を含むためであると言われており、これらは、堆積した環境によって変わると考えられています。

繰り返しになりますが、石灰岩は最初に説明したとおり、炭酸カルシウムを主成分とする堆積岩ですが、チャートの主成分は二酸化ケイ素です。
二酸化ケイ素とは石英と同じ成分で、両者に薄めた塩酸をかけると、石灰岩は泡を出して溶けますがチャートは何も起きません。
これは石灰岩に含まれる炭酸カルシウムが塩酸と反応して二酸化炭素を出すためなので、石灰岩でだけ反応が起きたのです。
また、石灰岩はナイフで削ると石灰岩に傷ができますが、チャートの場合はナイフの方に傷ができます。
これだけで、チャートは石灰岩よりずっと硬いことがわかります。
地球科学の分野では炭酸カルシウムを主成分とした堆積岩を石灰岩と呼んでいますが、石灰岩を鉱業的な資源として取り扱う場合は鉱石名として「石灰石」と呼びます。
どの視点から見るかによって名前が変わるだけで同じものです。
また、石灰岩が熱変成作用を受けることでできる大理石ですが、石材に使われる石灰石も大理石と呼ばれる場合もあります。




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