ちーがくんの地学Q&A広場

[Q&A広場#031]チャートが硬い理由はどうして?

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ちーがくん
ちーがくん
はかせ!今日はこんな質問をいただきました!
質問内容

質問No.31 質問者:中学生 ぴ

チャートってすごく硬いですが、どうしてあんなに硬いんですか?

ちーがくん
ちーがくん
確かに「【特徴やでき方】堆積岩6種の中学範囲を一気に覚える覚え方!」の時に触ったチャートはすごく硬かったです!
どうしてこんなに硬いのか、すごく気になります!
はかせ
はかせ
チャートの硬さを当たり前と思わず、疑問を持つのはさすがじゃ!実際にチャートはとても硬く、昔は刃物や武器に使われていたほどなんじゃ。
よし、今回はチャートがなぜ非常に硬いのかについて、詳しく説明するぞ。

チャートは何からできている?

ちーがくん
ちーがくん
まずはチャートって何からできているのかということが気になりますね。
それが分かればこんなに硬い原因がわかるかもしれません!
はかせ
はかせ
チャートは主に「シリカ(SiO₂)」と呼ばれるものからできておるんじゃ。
このシリカは、石英という非常に硬い鉱物の一つなんじゃよ。
ちーがくん
ちーがくん
なるほど!石英は「【種類や特徴を図解で徹底解説!】造岩鉱物7種の一覧表」でも出てきましたが、すごく硬い印象があります!
はかせ
はかせ
そうじゃな。石英をモース硬度と呼ばれる硬さの指標で表すと7で、非常に高い値なんじゃ。
ちーがくん
ちーがくん
モース硬度って鉱物などの硬さを表す指標ですよね?10段階の7ってすごく硬いんですね!
はかせ
はかせ
そうじゃ。チャートを構成するシリカは非常に小さな石英の結晶が集まったものなんじゃ。これらの結晶が非常に密に結びついているため、チャート全体としても非常に硬くなるんじゃよ。
ちーがくん
ちーがくん
硬い石英の小さな結晶がぎっしり詰まっているなら、硬くなるのも当然ですね!
はかせ
はかせ
その通りじゃ。石英そのものが硬い上に、その微細な結晶がしっかりと結合しているため、物理的な力に対して非常に強く、簡単に割れたり崩れたりすることがないんじゃよ。

チャートの形成過程

はかせ
はかせ
さらに、チャートの硬さの秘密は形成過程にも隠されておるぞ。
ちーがくん
ちーがくん
えっ、そうなんですか?
チャートは堆積岩の一種でしたから、堆積が関係していそうだなって感じはします!
はかせ
はかせ
チャートが形成される過程では、放散虫と呼ばれるプランクトンが重要な役割を果たしておるんじゃ。
放散虫はガラス質の硬い殻を持っており、これが死後に堆積してチャートの一部になるんじゃ。
ちーがくん
ちーがくん
そうなんですね!このガラス質のシリカ成分が堆積して固まることで、チャートの硬さを作り出していたんだ!

まとめ

はかせ
はかせ
今回はチャートがこれほど硬い理由について解説したぞ。チャートが硬いのは、石英自体が非常に硬い鉱物であることや、それらが密に結びついていること、放散虫のガラス質の殻が堆積するといったことが関係していたんじゃ。
ちーがくん
ちーがくん
チャートがこんなに硬いのは、組成や形成過程が関係していたんですよね!次に岩石標本でチャートを見かけた時には、今日のことを思い出してみようと思います!
はかせ、今日はありがとうございました!

最後までお読みいただき、ありがとうございました!

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参考文献

Chert|Geology Science

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地学系大学院生ブロガー/気象予報士
ちーがくん
地学教育を普及させるために文系コースから高3で理転した大学院生です。大学では地球科学を専攻し、現在は気象系の研究室に所属しています。地学教育の空洞化を食い止めるために、当ブログを運営しています。このブログを通じて、地学教育の実態や、地学の魅力をお伝えしていきます!
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