石英

I

プロローグ

もっともよく知られる鉱物で、シリカ(二酸化ケイ素)からなる。岩石の構成物、または純粋な石英の堆積(たいせき)物として世界じゅうに分布している。結晶形が明らかで無色透明のものは、水晶とよばれる。

花崗岩や流紋岩などの火成岩の本質的な構成物である。変成岩では、片麻岩や片岩の主要構成物で、とくにケイ岩はほとんど石英でできている。石英は石灰岩などの堆積岩中に脈をつくる。石英脈の多くは、岩石中から石英がとけだし、割れ目に沈殿することによってできる。金などの貴金属が石英脈中にみつかることがある。石英は砂のおもな構成物であり、堆積岩の砂岩はおもに石英でできている。

II

性質

三方晶系(→ 結晶)に属する。結晶の大きさは、重さ1tにもなるものから、岩石の表面でかがやくような微細なものまでさまざまである。多数の粒子が集合体となっていることもある。粒子の大きさは、数ミリメートルから、顕微鏡下でしか判別できないようなものまで多様である。ガラス光沢や脂肪光沢をもつ。透明なものや半透明なもの、また純粋で無色の結晶もあるが、不純物や色中心により、色がついている場合も少なくない。

石英の結晶(水晶)は、一定の方向にそって圧力がかけられると電圧を発生するという性質(→ 圧電効果)をしめす。この性質を利用した水晶振動子をくみこんだ回路(水晶発振器)が、クォーツ時計や電子部品に利用されている。また、その光学的特性を利用して偏光顕微鏡につかわれる。

III

水晶の種類

結晶の形が明らかで無色透明の石英は、水晶とよばれる。水晶には、着色の状態によっていろいろな名前がつけられ、装飾品などにつかわれている。代表的なものは、紫水晶と煙(けむり)水晶である。

紫水晶はアメシストとよばれ、色は紫、青紫、赤紫色などがある。水晶の中でもっとも高価で、2月の誕生石になっている。煙水晶は、うすく煙がかった淡色のものから、黒い濃色のものまであり、後者は黒水晶ともよばれる。紫水晶も煙水晶も人工的につくられている。ほかに黄水晶(シトリン)といって、黄から黄褐色のトパーズに似たものがある。また、無色の水晶の中に、細かい針状の金紅石や電気石がはいりこんでいることがあり、これは草入り水晶とよばれる。

とくに細かい結晶の集合体には、繊維状のものと等粒状のものがある。繊維状のものには玉髄があり、これにはメノウ、紅玉髄、血玉髄、縞(しま)メノウ、緑玉髄などがふくまれる。等粒状のものとしては、チャート、フリント、碧玉、緑石英などがある。

IV

用途

玉髄や石英は、宝石や装飾用につかわれる。純粋な結晶は、光学装置や電子装置などにつかわれる。石英砂としてガラスやケイ石煉瓦(れんが)製造にひろくもちいられ、セメントやモルタルにもつかわれている。石英の粉は、石切りやサンドブラスト(金属などの表面処理法)、ガラス磨きの際の研磨剤としてつかわれ、ほかにも磁器の材料や研磨石鹸(せっけん)、紙やすり、木材の充填(じゅうてん)材としての用途がある。また、金属の精錬のフラックスとして多量の石英がつかわれる。電気産業の重要な材料として、超高純度の石英の結晶が合成され、ひろくつかわれている。

化学組成SiO₂。硬度7。比重2.65。