著者

越後 拓也 木股 三善

出版者

一般社団法人 日本鉱物科学会

雑誌

岩石鉱物科学 (ISSN:1345630X)

巻号頁・発行日

vol.38, no.3, pp.57-74, 2009 (Released:2009-07-23)

参考文献数

167

被引用文献数

1

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Organic minerals are natural organic compounds with both well-defined chemical composition and crystallographic properties; their occurrences show traces of the high concentration of certain organic compounds in natural environments. Thus the origin and formation process of organic minerals will lead us to understand the fate and behavior of the organic molecules in the lithosphere. This review divides organic minerals into the following two groups to discuss their contribution to new developments in mineralogy: ionic organic minerals in which organic anions and various cations are held together by ionic bonds, and molecular organic minerals in which electroneutral organic molecules are bonded by weak intermolecular interactions. This review is composed of five sections. The first section is concerned with the definition of both organic minerals and the above two groups. The second deals with crystal chemistry and geochemistry of oxalate minerals, which are the most typical ionic organic ones. In this section, the role of (H2O)0 is firstly discussed since most oxalate minerals incorporate (H2O)0 into their crystal structures. Then the phase relationships among hydrous/anhydrous calcium oxalate minerals, namely their structural hierarchy are described, owing to the fact that they are the most abundant ionic organic minerals. In addition, the weak Jahn-Teller effect in humboldtine [Fe2+(C2O4)·2H2O] is mentioned. Fe2+ ion causes octahedral distortion in the organic mineral though the effect has hardly been observed in inorganic minerals. The third describes the origin and formation process of karpatite (C24H12), which is the molecular crystal of coronene and the most typical molecular organic mineral. The fourth and last sections summarize the characteristics of organic minerals and discuss their contribution to earth science, respectively.

著者

鈴木 照洋 藤巻 勇帆 越後 拓也 渡辺 寧

雑誌

一般社団法人日本鉱物科学会2021年年会・総会

巻号頁・発行日

2021-08-11

著者

石澤 ほたか 越後 拓也 渡辺 寧

雑誌

一般社団法人日本鉱物科学会2021年年会・総会

巻号頁・発行日

2021-08-11

著者

新田 恵理子 木股 三善 星野 美保子 越後 拓也 濱崎 聡志 篠原 宏志 西田 憲正 八田 珠郎 清水 雅浩

出版者

一般社団法人 日本鉱物科学会

雑誌

岩石鉱物科学 (ISSN:1345630X)

巻号頁・発行日

vol.35, no.6, pp.270-281, 2006 (Released:2007-03-15)

参考文献数

43

被引用文献数

1

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High temperature volcanic sublimates including so-called “molybdenum blue” sampled around the high-temperature fumaroles at Iwodake volcano, Satsuma-Iwojima, Kyushu, Southwestern Japan, were characterized by X-ray powder diffraction, X-ray micro-diffraction, Raman micro-scattering, electron microprobe and X-ray photoelectron spectroscopic analyses. The identified minerals are molybdenite, sphalerite, tugarinovite, molybdite, hematite, halite, sylvite, anglesite, wulfenite, quartz, tridymite, cristbalite and potassium alum. Occurrences of both tugarinovite and molybdite are observed in Kudriavy volcano, too, and the coexistence of their minerals is characteristic of high-temperature volcanic sublimates. The molybdenite and sphalerite from Iwodake are exceedingly rich in Re (up to 0.77 wt%) and In (up to 1.69 wt%), respectively, distinguished from those of a different origin by chemical composition. The molybdenite consists of both of 3R and 2H1 polytypes. Sublimates from Iwodake and Kudriavy volcanoes are similar in mineralogy. Although the difference in the host rock arises between the Iwodake (rhyolite) and the Kudriavy (basaltic andesite) volcanoes, their volcanic gases resemble each other in F and Cl contents. This resemblance might cause the similarity in sublimate mineralogy between these volcanoes.

著者

越後 拓也

出版者

一般社団法人 日本鉱物科学会

雑誌

岩石鉱物科学 (ISSN:1345630X)

巻号頁・発行日

vol.47, no.1, pp.34-42, 2018 (Released:2018-03-21)

参考文献数

56

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Organic minerals are natural organic compounds with both well-defined chemical composition and crystallographic properties; their occurrences show traces of the high concentration of certain organic compounds in natural environments. Thus the origin and formation process of organic minerals will lead us to understand the fate and behavior of the organic molecules in the lithosphere. All of each organic mineral can be classified into the one of following two groups: ionic organic minerals in which organic anions and various cations are held together by ionic bonds, and molecular organic minerals in which electroneutral organic molecules are bonded by weak intermolecular interactions. Karpatite, a natural crystal of coronene (C24H12), is the most typical molecular organic minerals and its crystal/molecular structures and carbon isotopic composition suggests that this mineral was crystallized from PAHs (polycyclic aromatic hydrocarbons)-rich hydrothermal petroleum by hydrothermal activity. In the process of formation of organic minerals, the formation of structural units, such as organic acid anion and PAH molecules, precedes their migration and concentration. The first stage includes the formation or cleavage of C-C bonds, but the latter stage does not. In addition, we have investigated the influence of size, morphology, surface structure, and aggregation state on the reductive dissolution of hematite with ascorbic acid using two types of nanoparticles with average diameters of 6.8 ± 0.8 nm and 30.5 ± 3.5 nm, referred to as Hem-7 and Hem-30, respectively, in this paper. TEM (transmission electron microscope) observation revealed that previous to dissolution, Hem-7 is present as both dispersed particles and as aggregates. Dispersed particles dissolve initially before aggregates, which influences its dissolution rate. The Hem-30 hematite has nanoscale surface steps and internal defects, and its dissolution initiates from the steps, defects, or sharp edges of the crystals. This study directly shows the importance of size, surface roughness, defects, crystal morphology and aggregation states on dissolution rates of nanoparticles.

著者

越後 拓也

出版者

独立行政法人国際農林水産業研究センター

雑誌

特別研究員奨励費

巻号頁・発行日

2008

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有機鉱物全般に共通する特徴を見いだすべく、1852年から2010年までの約300編の文献を参照し、その結晶構造および生成機構を議論した。その結果、有機鉱物最大の特徴は、生成機構と構造ユニットの関係にあることが判明した。その生成機構は、(1)炭素一炭素結合の生成と解離を伴う構造ユニットの形成(2)十分に安定化した構造ユニットの濃集と結晶化、の2段階に分けられる。代表的無機鉱物である珪酸塩鉱物の生成機構においては、構造ユニットが重合する際にシリコン-シリコン結合は生成されず、必ず架橋酸素と呼ばれる酸素原子を介して重合する。また、構造ユニットの重合と、鉱物の結晶化は同時進行することからも、有機鉱物の生成の際に起きる重合反応とは根本的に異なる重合メカニズムであることを解明した。ゲータイト(Fe^<3+>OOH)やヘマタイト(Fe^<3+>_2O_3)は鉄を含む鉱物および材料の変質物として生成する一般的な二次生成鉱物である。低温(4℃)から高温(70℃)までの様々な温度で合成したゲータイトの結晶形態を原子間力顕微鏡で調べたところ、幅と厚みはほぼ同じであったが、4℃で合成したものは長さ1μm以下なのに対し、70℃で合成したものは長さ2μm以上であることが分かった。これらのゲータイトに対し、X線光電子分光分析を行ったところ、高温合成のゲータイト最表面に存在する酸素の46%がヒドロキシル基であるのに対し、低温合成のものは42%にとどまった。また、ヘマタイトについては、平均粒径7nmの板状結晶と30nmの菱面体結晶をアスコルビン酸で溶解させたところ、7nmの板状結晶が30nmの菱面体結晶の2倍以上の速度で溶解することが判明した。以上の結果は、ナノ鉱物の表面構造や化学反応性が、結晶全体の組成や構造だけでなく、粒径や形態といった外的要因にも依存していること示している。

著者

越後 拓也

出版者

筑波大学

雑誌

特別研究員奨励費

巻号頁・発行日

2005

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生物圏起源の有機物が岩石圏に固定されるプロセスとメカニズムを明らかにすることを目的として、代表的有機鉱物である芳香族炭化水素鉱物の生成原理に焦点を絞って研究を行った。炭化水素鉱物は、そのほとんどを多環芳香族炭化水素(PAH)を主成分とする鉱物が占める。その中でも今回はイドリアライト(米国カリフォルニア州産)の生成機構を考察するため、結晶構造解析と炭素同位体組成分析を行った。結晶構造解析の結果、イドリアライトはピセン分子(C_<24>H_<12>)がファンデルワールス力によって結合した有機分子結晶であることが判明した。ピセンは高い芳香族性をもつ有機分子であり、高い安定性をもつ。イドリアライト結晶がオパールや黒辰砂と共生して産出していることから、シリカ成分を含むような熱水活動によって生成されたことは明らかである。また、δ^<13>C=-24.429±0.090‰という値は海洋生物起源であることを示唆している。すなわち、海洋有機堆積物が熱水変質を受けてピセンとなったものが、その高い安定性のため、ほかの有機分子は分解・揮発し、最終的にカーパタイトとして結晶化したと結論づけた。カリフォルニア州沿岸部にみられるような、堆積物中の有機物が熱水活動によって有機鉱物へと変化するような状況は、日本列島においても見出せる可能性は高い。この観点から、カーパタイトが多産する水銀鉱床区に類似した、北海道イトムカ鉱山の水銀鉱石を詳細に観察、分析した。その結果、石英脈の表面にフィルム上に析出した固体状有機物を発見することができた。有機物の正確な同定および生成機構については目下検討中である。イトムカ鉱山の水銀鉱物は自然水銀の割合が高いことが特徴であるが、有機物による還元作用が寄与していることが示唆された。