千葉で最初に見つかった新鉱物の「千葉石」の紹介をします。2011年のことでした。千葉石は、不思議な特徴をもった鉱物で、新エネルギーとして注目されているメタンハイドレートと関係があります。
千葉石（chibaite）は、2011年2月15日に報告され、新鉱物として認められました。もとは、アマチュアの鉱物研究者が発見していたものですが、実際の新鉱物と認定されるのに不十分でした。最大長径が5mmほどの結晶が見つかっていました。目で見えるサイズの結晶だったのですが、変質を受けて別の鉱物（石英）に変わっていました（仮晶といいます）。仮晶だったため、鉱物学的データを出すことができませんでした。その後、別のアマチュア研究者が、変質していない結晶を発見しました。その結晶を研究者が調べることができ、新鉱物であることが確認されました。
千葉石は、前期中新世（約1800万年前）の保田（ほた）層群の堆積岩の中から見つかりました。保田層群は、大陸斜面でメタンなどの成分が多く含まれていた冷水が湧いているところでできた推定されています。メタンなどを含む冷湧水があったことは、深海の湧水地で特徴的にみられるシロウリガイ類などの化石が見つかっていること、千葉石にはメタンやくエタン、プロパン、イソブタンを含んでいることからわかります。
千葉石の特徴は、二酸化珪素（SiO2、シリカといいます）が「カゴ」状の構造をもっているところです。「カゴ」の中に、メタンなどのガス分子がひとつ入っています。ひとつのカゴのサイズは、1nm（ナノメール、10億分の1メートル）程度です。
このようなシリカの構造を「クラスレート（clathrate）」といます。クラスレートは、包摂化合物（包接とも書かれます）という術語があてられています。化合物（この場合はシリカ）が、立体的に三次元の網目構造をつくっており、その中に他の分子や原子が閉じこめている化合物をいいます。
シリカクラスレートの構造は、メタンハイドレートと似たものでした。メタンハイドレートとは、水の分子に囲まれたメタン（包接水和物ともいいます）が固体になったものです。メタンハイドレートには3つの構造のタイプがあり、I型（等軸晶系）、II型（等軸晶系）、そしてH型（六方晶系）と呼ばれています。
メタンの起源は、海底堆積物中の微生物によってつくられるものと、有機物の熱による分解によるものがあります。メタンハイドレートのI型は微生物起源で、II型とH型は熱分解によると考えられています。
メタンは、石油や石炭より二酸化炭素の排出量が半分ほどしかありません。また、メタンハイドレートとして、海底に大量に埋蔵されていることがわかってきて、新エネルギーとして期待されています。
さて、これまでのシリカクラスレート鉱物は「メラノフロジャイト」と呼ばれるものが見つかっており、I型の結晶構造でした。千葉石は、II型になっています。ですから、通常のI型のメタンハイドレートより、もっと深い堆積場で熱分解作用が起こる条件が想定されます。今後、千葉石とメタンハイドレートとの関係も検討されていくと考えられます。
次回は、2つ目の結晶の房総石の説明です。
・報道・
新鉱物の発見は、稀なことではなく、
年に100個ずつほど見つかっています。
国内でも、年に1、2個は発見されています。
このような情報は、新鉱物は学界内の出来事で、
ニュースにはなかなかなりません。
一般の市民が知ることがありません。
千葉の新鉱物は首都圏に近いところの発見で、
地層名のチバニアンでも有名になったため
報道されたのでしょうね。
市民向けのニュースの影響は大きいですね。
メディアも横並びに同じものだけでなく、
もう少し多様な報道をしてもらいたいですね。
・三寒四温・
2月も、いよいよ終わります。
三寒四温になっているようで、
寒暖が繰り返されています。
今年は積雪は少なかったようです。
3月になったら、コロナ禍も
少しは治まっているでしょうか。
長い自粛をしてきたのですが、
春とともに自粛も少しは改善すればと思います。
