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オパールと遊色の起源

 オーストラリア産のソリッドオパールは、非結晶体で、約5から9%の水分を含む硬性ゲル状の非結晶シリカ(二酸化ケイ素。水晶や砂に似た物質)です。 屈折率は焼く1.46、比重が2.10から2.13、そしてムートンストーンと水晶の間の約6度の硬度を持ちます。
 オパールのほとんどは、約6千万年前、オーストラリア内陸部で、粘土の親基質の中の空洞に地下水により堆積した二次鉱物として生まれましたオパールが形成された粘土は、通常、百亜紀いわゆる恐竜時代のもので、そのためオパール化した先史時代の骨や樹木、貝などが見られることもあります。
  オパール独自の特徴である遊色は、ルビーやエメラルド、サファイヤのように微量元素によるものではなく、形成の途中に無数の微小な二酸化ケイ素の丸い粒子がシリカゲルで接合するという、超顕微鏡的規模で発展した非常に珍しい構造によるものです。
  粒子の直径の差が10%より小さい場合、それらの粒子は規則的な配列に固まることが可能で、粒子とその間の空洞が立体的に配置されます。その空洞を二酸化ケイ素によりやや屈折性の低いシリカゲルが埋め、構造が規則的であるため空洞と空洞の間隔が可視光線の波長とほぼ同じになり、立体の「回折格子」ような働きをします。
 それとまったく同じ現象が、適当な間隔で線が集まっているコンパクトディスクでも見られますが、この場合は平面に起こります。ディスクでは、「回折」又は光の干渉効果により、白色光の下で虹色のスペクトルを全部見ることができます。このように二酸化ケイ素の粒子の直径が、発生する最大波長つまり色を決定します。 最も大きな粒子から、赤が発生し、粒子の大きさはオレンジ色から緑、そして青を発する最も小さなものまで、徐々に小さくなっています。赤を発し、つまり「回折」する石は、それよりも短い可視波長を見せることが可能ですが、これはその石がオレンジ色や黄、緑、青などを発する可能性を意味します。同様に、緑に等しい最大波長を見せる石では、特に斜めから見た場合、青や紫を発することがあります。
 石の白みがかったあるいは曇った部分は、色を回折するオパールに混入したポッチ成分によるものです。ポッチは、オパールと同じ粒子が集まってできたものですが、粒子の直径が大きく異なったり奇形であったりしたため、回折色を見せる規則的な配列で固まることができなかったために生まれました。
 その結果、すべての可視波長が不規則に拡散し、あらゆる色(波長)が混ざり合い発光を発します。色が残っている場合もポッチから散乱する発光によって、色が弱められるとともに拡散します。ライトニングリッジから産出されるポッチの多くは色の濃い灰色や黒のもので、これらが最高級ブラックオパールの基底となっています。
 オパールは多孔性と一般に言われ、参考文献にもそのような記述がありますが、オーストラリアのソリッドオパールは多孔性ではなく、汗や水分などを吸収することはありません。多孔性で、宝石としては不適当な透たんハイドロフェーンと呼ばれるオパールの一種がありますが、この種のものはオーストラリアでは産出されません。