方鉛鉱は歴史的にも地質学的にも重要な鉱物であり、 つながる 化学式 PbS の硫化鉱物。 独特の金属光沢と立方体の結晶構造が際立っており、多くの場合、光沢のある立方体または八面体結晶として現れます。 方鉛鉱は人類の歴史において鉛の主要な供給源として重要な役割を果たしてきました。鉛はパイプや銃弾から顔料や鉛蓄電池に至るまで、さまざまな用途に使用されてきました。 時間の経過とともにその用途は進化してきましたが、方鉛鉱は依然として魅力的な鉱物であり、その結晶の美しさと私たちの理解への貢献が称賛されています。 鉱物学 そして地質学。

お名前: この名前は、もともと鉛鉱石に与えられた名前であるラテン語のガレナに由来しています。

単結晶X線回折装置。 アイソメトリック; 正八面体。 最も一般的な形式は立方体です。 八面体は立方体の一部を切り取った形で存在することがあります。十二面体と三八面体はまれです。

構成。 硫化鉛、PbS。 Pb=8 6. 8 パーセント、S = 6 パーセント。 分析ではほとんどの場合、次のようなものの存在が示されます。 。 少量のセレンも含まれている可能性がありますが、 亜鉛 , カドミウム, アンチモン, ビスマス , .

診断機能:劈開性の良さ、比重の高さ、柔らかさ、黒い筋により容易に認識できます。

変更: 方鉛鉱は酸化により硫酸塩斜角石、炭酸塩に変換されます。 セルサイト

方鉛鉱の化学的、物理的および光学的特性

方鉛鉱は、主に硫化鉛(II) (PbS) で構成される鉱物です。 何千年もの間、鉛、銀の供給源として、また時には半貴石として使用されてきました。 ここでは、化学的、物理的、および 光学特性 方鉛鉱の:

化学的特性:

  1. 化学式: PbS(硫化鉛)
  2. 分子量: X
  3. クリスタルシステム: キュービック
  4. 硬さ: モース硬度は 2.5 で、比較的柔らかく、傷がつきやすいことを意味します。
  5. 色: 方鉛鉱は通常、青みがかった灰色から銀色ですが、変色して鈍い灰色になる場合もあります。
  6. ストリーク: 方鉛鉱の縞は灰黒色です。
  7. 劈開: 方鉛鉱は XNUMX 方向に完全な立方体へき開を示します。これは、互いに垂直な滑らかで平らな表面に沿って割れることを意味します。
  8. 光沢: この鉱物は金属光沢を持っており、金属のように光沢があり反射しているように見えます。
  9. 透明性: 不透明、つまり光が透過しません。

物理的性質:

  1. 密度: 方鉛鉱の密度は約 7.4 ~ 7.6 g/cmXNUMX であり、非常に高密度です。
  2. 比重: 方鉛鉱の比重(相対密度)は、不純物によって異なりますが、7.2 ~ 7.6 程度です。
  3. 融点: 方鉛鉱の融点は約 1,114°C (2,037°F) と比較的低いです。
  4. 沸点: 鉛の沸点に達する前に分解するため、明確な沸点はありません。
  5. 溶解度: 方鉛鉱は水に不溶ですが、硝酸 (HNO3) によって溶解して硝酸鉛(II) を形成し、 硫黄 二酸化炭素。

光学特性:

  1. 屈折率: 方鉛鉱は不透明なので屈折率がありません。
  2. 複屈折: 等方性 (すべての方向で同じ特性を持つことを意味します) であるため、複屈折を示しません。
  3. 分散: 方鉛鉱は、一部の宝石で見られるような光の構成色への分離である分散を示しません。
  4. 多色性: さまざまな角度から見ても異なる色を示さないため、多色性ではありません。

方鉛鉱は主に鉛と銀の供給源としての歴史的重要性で知られています。 顔料の原料として、鉛弾や弾丸の材料として、また宝飾品の半貴石としてなど、さまざまな用途に使用されてきました。 しかし、鉛の毒性の性質により、現代ではその使用は減少しており、これらの用途ではもはや広く使用されていません。

方鉛鉱の発生と形成

方鉛鉱 (PbS) は、さまざまな地質環境で形成される一般的な鉱物です。 その発生と形成は、特定の条件とプロセスの影響を受けます。 方鉛鉱がどのように、どこで一般的に見つかるかの概要は次のとおりです。

発生:

  1. 熱水鉱床: 方鉛鉱の最も一般的かつ重要な供給源は熱水です。 預金。 これらの堆積物は、多くの場合火山活動やマグマ活動に関連した、ミネラル豊富な高温の流体が循環するときに形成されます。 と預金 ミネラル 冷めるにつれて。 これらから方鉛鉱が沈殿する可能性があります 熱水流体 硫黄を含む岩石に触れた場合。
  2. 堆積岩: 方鉛鉱は、多くの場合、堆積岩でも発見されます。 風化 そして一次熱水鉱床の浸食。 時間の経過とともに、方鉛鉱を含む鉱物は水によって輸送され、堆積盆地に堆積する可能性があります。
  3. メタモルフィックロックス: 場合によっては、鉛の豊富な岩石や鉱物の変成作用中に方鉛鉱が形成されることがあります。 高温と高圧は化学反応を引き起こし、方鉛鉱の形成を引き起こす可能性があります。
  4. 二次濃縮: 二次濃縮プロセスでは、方鉛鉱を特定の領域に濃縮することができます。 これは、水が一次鉱体から鉛を浸出させ、その後、異なる化学条件下で二次場所に輸送して堆積させるときに発生します。

トレーニング:

方鉛鉱の形成には、鉛、硫黄の存在、適切な地質条件などの要因の組み合わせが関係します。 方鉛鉱がどのように形成されるかを簡単に説明すると、次のとおりです。

  1. 鉛の存在: 方鉛鉱の形成には鉛の供給源が必要です。 これは、鉛を含む鉱物を地殻に持ち込むマグマの侵入や、鉛に富む岩石の存在など、さまざまな原因によって引き起こされる可能性があります。
  2. 硫黄: 硫黄もまた重要な成分です。 硫黄は、大気中に二酸化硫黄 (SO2) を放出する火山活動など、さまざまな地質学的プロセスから供給されます。 この硫黄は、特定の条件下で鉛と結合して方鉛鉱を形成します。
  3. 熱水活動: 熱い熱水の循環は方鉛鉱形成の一般的なメカニズムです。 これらの流体は地球の深部から発生することが多く、鉛や硫黄などの溶解した鉱物を運びます。 これらの流体が適切な母岩に遭遇すると、冷却されて方鉛鉱や他の鉱物が堆積します。
  4. 化学反応: 熱水系内では、周囲の岩石に存在する鉛、硫黄、その他の元素の間で化学反応が発生します。 これらの反応は、流体が冷えて条件が変化するにつれて方鉛鉱の沈殿を引き起こします。
  5. 結晶: 方鉛鉱が熱水から沈殿すると、独特の結晶が形成されます。 方鉛鉱結晶は通常、立方体の劈開を示し、はっきりとした光沢のある立方体として見られることがよくあります。

特定の地質環境と条件は方鉛鉱鉱床のサイズと品質に大きな影響を与えます。 方鉛鉱は、鉛鉱山の主鉱石として、または他の鉱物採掘の副産物として発生します。 さらに、他のさまざまなミネラルと関連しています。 閃亜鉛鉱 (硫化亜鉛)と 黄銅鉱 ( 硫化物)、ポリメタル製 鉱床.

マイニングソース

方鉛鉱の採掘源には、主に鉛鉱石が見つかる場所が含まれます。 方鉛鉱は最も一般的かつ重要な鉛鉱石であり、多くの場合、鉛生産の主な供給源として機能します。 これらのマイニングソースは次のタイプに分類できます。

  1. 一次鉛鉱山: これらの鉱山は鉛鉱石の抽出に特化しており、主なターゲットは方鉛鉱です。 多くの場合、熱水環境や堆積環境など、鉛鉱床が形成されやすい地質条件がある地域に位置しています。 有名な一次鉛鉱山には次のようなものがあります。
    • ラッキーフライデー鉱山、米国: アイダホ州にあるこの鉱山は、鉛と銀の重要な生産地であり、主な鉱石は方鉛鉱です。
    • ブロークン ヒル鉱山、オーストラリア: 歴史的には世界最大の鉛亜鉛鉱山の XNUMX つであり、高品位の方鉛鉱床で知られています。
    • ライスヴァル鉱山、スウェーデン: この鉱山は方鉛鉱が豊富な鉱石から鉛と銀を供給してきました。
  2. ポリメタル鉱山: 方鉛鉱は、多金属鉱床で亜鉛 (閃亜鉛鉱)、銅、銀などの他の貴重な鉱物と一緒に見つかることがよくあります。 これらの鉱山は複数の金属をターゲットにしており、方鉛鉱もその XNUMX つです。 鉱石鉱物。 方鉛鉱が採掘される注目すべき多金属鉱山には次のようなものがあります。
    • サリバン鉱山、カナダ: ブリティッシュ コロンビア州にあるこの鉱山は、方鉛鉱 (鉛)、閃亜鉛鉱 (亜鉛)、その他の鉱物を含む豊富な多金属鉱床で有名です。
    • キッドクリーク鉱山、カナダ: 鉛 (方鉛鉱由来) や亜鉛など、さまざまな金属を産出するカナダのもう一つの鉱山。
  3. 歴史的な鉱山地区: 世界中の多くの地域で鉛の採掘の歴史があり、方鉛鉱が主な供給源となっています。 これらの鉱山の一部は操業を停止しましたが、歴史的に重要な鉛の供給源であり続けています。 例としては次のものが挙げられます。
    • ピーク地区、イギリス: この地域にはローマ時代にまで遡る鉛採掘の長い歴史があり、主な鉱石は方鉛鉱です。
    • 米国ミズーリ州: ミズーリ州、特にガマズミ属の州は、歴史的に重要な鉛鉱石、主に方鉛鉱の産地です。
  4. 二次資料: 場合によっては、方鉛鉱は他の鉱物を対象とした採掘作業の副産物として回収されます。 たとえば、亜鉛、銅、または銀を採掘する場合、方鉛鉱は二次的な鉱石鉱物として存在する可能性があり、主要な目的の鉱物と一緒に抽出できます。

採掘活動と場所は、市場の需要、経済的要因、技術の進歩により時間の経過とともに変化する可能性があることに注意することが重要です。 さらに、環境規制や持続可能性への懸念が鉱業に影響を及ぼし、採掘慣行の変化や鉛やその他の金属の新たな供給源の探査につながっています。 したがって、方鉛鉱の具体的な採掘源は地域や時代によって異なる場合があります。

アプリケーションと用途エリア

方鉛鉱 (硫化鉛、PbS) の用途と使用法は時間の経過とともに進化しており、歴史的用途と現代的用途に分類できます。 鉛に関連する健康と環境への懸念により、方鉛鉱の伝統的な用途の多くは減少しており、その用途は現在限定されていることに注意することが重要です。 以下に、方鉛鉱の歴史的および現代の応用分野の一部を示します。

歴史的なアプリケーション:

  1. 金属製錬: 方鉛鉱は古代から鉛の重要な供給源でした。 主に製錬の過程で鉛を抽出するために使用されました。 鉛はパイプ、コイン、その他のさまざまな金属製品の製造に不可欠でした。
  2. 鉛蓄電池: 歴史的に、方鉛鉱は車両や産業用途で一般的に見られる鉛酸電池の製造に使用されていました。 しかし、現代の鉛蓄電池は技術の向上により、方鉛鉱の代わりに二酸化鉛と海綿鉛を使用して製造されるのが一般的です。
  3. 顔料: 鉛白 (塩基性炭酸鉛) や鉛錫黄色などの鉛ベースの顔料は、方鉛鉱に由来する鉛から作られました。 これらの顔料は絵画、陶磁器、化粧品に使用されました。 しかし、鉛の毒性への懸念からその使用は減少しています。
  4. 弾薬: かつて、方鉛鉱から得られた鉛は弾丸の製造や銃器や弾薬の射撃に使用されていました。

最新のアプリケーション:

  1. 半導体材料: 方鉛鉱は天然に存在する半導体材料ですが、より効率的な合成半導体材料の開発により、現代のエレクトロニクスでの使用は限定されています。 歴史的には、初期の水晶ラジオ受信機で使用されていました。
  2. 鉱物標本: 方鉛鉱の特徴的な立方体結晶と金属光沢により、コレクターや教育目的で人気の鉱物標本となっています。
  3. 放射線遮蔽: 方鉛鉱由来の鉛を含む鉛は、医療施設、原子炉、工業用放射線写真などの用途で電離放射線から保護するための遮蔽材の構築に今でも使用されています。
  4. 歴史的遺物: 方鉛鉱は、アンティーク ジュエリー、鉛の置物、装飾品などの歴史的な工芸品や物品の中に今でも見られることがあります。 ただし、これらの工芸品は通常、日用品ではなく収集品または歴史的な珍品と見なされます。

鉛曝露に伴う健康上のリスクが十分に文書化されているため、多くの従来の用途における方鉛鉱の使用が大幅に減少していることを強調することが重要です。 鉛は人体と環境に有毒であり、塗料、ガソリン、水道管などの製品への鉛の使用は、世界の多くの地域で厳しく規制されているか、段階的に廃止されています。

方鉛鉱自体は現代の産業用途が限られていますが、依然として科学的関心と鉱物学的研究の対象となっています。 研究者は方鉛鉱の結晶学的特性を研究しており、これは材料科学や鉱物学において重要です。 さらに、歴史的に鉛の採掘活動が行われている一部の地域では、地質学的および文化的遺産の一部として方鉛鉱が今も残っている場合があります。

参考文献

• ボーンウィッツ、R. (2012)。 岩石と鉱物。 第2版ロンドン: DK Publishing。
• ダーナ、法王(1864)。 鉱物学マニュアル…ワイリー。
• Handbookofmineralogy.org。 (2019年)。 鉱物学のハンドブック。 [オンライン] http://www.handbookofmineralogy.org [4 年 2019 月 XNUMX 日にアクセス] から入手できます。
• Mindat.org。 (2019): 鉱物情報、データ、産地.. [オンライン] で入手可能: https://www.mindat.org/ [アクセス。 2019]。