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アプリを開く説明
黒色石灰岩は、炭酸カルシウムを主成分とする堆積岩の一種で、その名の通り黒色を呈する。この黒色は、岩石中に含まれる微細な有機物(炭素質物質)の分散によるものである。しばしば化石を含み、生物起源の堆積岩としての特徴を示す。緻密で硬質なものから、多孔質で軟質なものまで多様なテクスチャーを持つ。酸に反応して二酸化炭素を発生させる(発泡する)のが特徴である。
識別方法
- 色
- 黒色から濃灰色。有機物の含有量によって色の濃淡が異なる。
- 光沢
- 土状光沢から鈍い光沢。緻密なものは研磨するとガラス光沢を呈することがある。
- 組織
- 微細な結晶質から隠微晶質。しばしば化石の破片や全体を含む。緻密なものから多孔質なものまである。
- 結晶形
- 方解石の微細な結晶集合体として存在するため、肉眼で明確な結晶形を観察することは稀である。
- 劈開
- 方解石の結晶は完全な菱面体劈開(3方向)を示すが、石灰岩全体としては明確な劈開は見られないことが多い。破断面は不規則または貝殻状。
- 地質環境
- 温暖で浅い海洋環境、特に酸素が乏しい海底や有機物生産性の高い環境で形成される。大陸棚、ラグーン、深海盆地の一部など。
重要な事実
- 硬度: モース硬度 3(方解石の硬度)
- 比重: 2.70 - 2.72 g/cm³
- 結晶系: 三方晶系(主成分の方解石)
- 色: 黒色、濃灰色
- 光沢: 土状光沢、鈍い光沢(研磨面はガラス光沢)
- 透明度: 不透明
- 断口: 不規則、貝殻状
- 劈開: 方解石は完全な菱面体劈開(3方向)を示すが、岩石としては不明瞭なことが多い。
- 組成: 主に炭酸カルシウム(CaCO₃)からなる。有機物、粘土鉱物、石英、黄鉄鉱などが不純物として含まれる。
クイックチェック
- 色: 黒色から濃灰色
- 光沢: 土状光沢から鈍い光沢
- 条痕: 白色
物理的特徴
- 晶癖: 微細な方解石結晶の集合体。肉眼では結晶形を識別しにくい。
- 劈開の種類: 方解石は菱面体劈開(3方向)
- 断口の種類: 不規則、貝殻状
- 靭性: 脆い
- 光沢の種類: 土状光沢、鈍い光沢
生成
黒色石灰岩は、主に炭酸カルシウム(方解石)からなる堆積岩であり、その黒色は有機物の含有に起因する。温暖で浅い海洋環境において、生物の殻や骨格(サンゴ、有孔虫、ココリスなど)が堆積し、続成作用(圧密、セメンテーション)を経て形成される。有機物の含有量が多い環境、例えば酸素が乏しい海底や、有機物生産性の高い環境で形成されやすい。また、火山灰の混入や微細な硫化鉄(黄鉄鉱など)の分散も黒色を呈する要因となることがある。
用途
建築材料(内外装材、床材、壁材)、彫刻材、セメント原料、石灰肥料、製鉄用融剤、道路舗装材、骨材。特に黒色石灰岩は、その独特の色合いから装飾的な用途に用いられることが多い。
年代分布
カンブリア紀から新生代まで、地質時代を通じて形成されるが、特定の地質時代に集中することはない。特に古生代から中生代の海洋堆積物中に多く見られる。
見つかる場所
ベルギー
「ベルギーブラック」として知られる高品質な黒色石灰岩が産出する。古生代デボン紀のものが有名で、建築材や彫刻材として利用される。
アイルランド
「キルケニーブラック」と呼ばれる黒色石灰岩が産出。中世の建築物にも使用された歴史を持つ。
アメリカ合衆国
テネシー州、ミズーリ州などで黒色石灰岩が産出。特にテネシー州のものは建築材として利用される。
中国
各地で黒色石灰岩が産出しており、建築材や装飾材として広く利用されている。
日本
秩父帯や四万十帯など、古生代から中生代の地層中に黒色石灰岩が点在して産出する。小規模なものが多く、大規模な採掘は少ない。
発見のコツ
酸反応の確認
希塩酸(10%程度)を滴下すると、主成分である方解石が反応して二酸化炭素の泡を発生させる。これは石灰岩を同定する最も重要な特徴である。黒色頁岩や玄武岩とはこの点で明確に区別できる。
化石の有無
しばしば化石(貝殻、サンゴ、有孔虫など)を含んでいるため、ルーペなどで観察すると生物起源の痕跡が見られることがある。
硬度の確認
モース硬度3程度であるため、ナイフの刃で傷つけることができる。これにより、より硬い玄武岩などと区別できる。
破断面の観察
破断面は不規則または貝殻状を呈することが多い。方解石の劈開面が観察されることもある。
類似の岩石
黒色頁岩
Black Shale
別名: ブラックシェール
玄武岩
Basalt
別名: バサルト
黒色大理石
Black Marble
別名: ブラックマーブル
学術分類
- 鉱物クラス
- 炭酸塩鉱物(主成分の方解石)
- グループ
- 堆積岩
- 結晶系
- 三方晶系(主成分の方解石)
- 化学式
- CaCO₃(主成分)
- 組成
- 炭酸カルシウム(方解石)を主成分とし、有機物、粘土鉱物、石英、硫化鉄などを不純物として含む。