チャート（燧石・碧玉・瑪瑙）：硬質なシリカ質岩石

組成と物理的性質

顕微鏡レベルでは、チャートは隠微晶質または微晶質の石英（SiO2）から成る。結晶は拡大しなければ見えないほど小さく、そのため岩石は緻密で均質な組織を示す。代表的な特徴として、石英に近い硬さ、新鮮な表面にみられる光沢からろう状の光沢、鋭い縁を生む滑らかな貝殻状の割れ方が挙げられる。色は微量の不純物により、淡灰色、白色、褐色、赤色、黒色など幅広い。酸化鉄はしばしば赤色の色調を与え、碧玉を生じさせる。

形成と産状

チャートは複数の地質環境で形成される。シリカに富む海水中の溶液から直接沈殿する場合、放散虫や珪藻などの微生物の珪質な遺骸が集積する場合、炭酸塩の殻や木材などの物質が珪化作用によって置換される場合がある。一般的な産状には、石灰岩や白亜中の団塊、深海性の地層にみられる層状チャート、瑪瑙を生じる火山岩中の空洞充填物がある。シリカは化学的に安定しているため、チャート層は岩石記録の中で長く残存しうる特徴であり、ほとんどの大陸で見つかる。

用途と文化的重要性

人類の諸文化は何千年にもわたりチャートを重視してきた。先史時代の人々は、制御された破砕によって切断や狩猟に適した薄く鋭い刃縁を作れるため、剥片石器や投射具の尖頭器にチャートと燧石を選んだ。歴史時代には、燧石は鋼と打ち合わせて発火用の火花を出すために用いられた。今日では、碧玉や瑪瑙などのチャートの変種が装飾石や宝飾品に使われ、破砕したチャートは建設材料や道路材料の骨材として利用される。

主な区別と事実

• 用語には地域差がある。「チャート」は広い意味の語であるのに対し、「燧石」はしばしば白亜層中にみられる暗色の団塊状の形態を指す。
• 「碧玉」は通常、鉄によって着色された不透明な赤色または褐色のチャートを指し、宝石として評価される。
• チャートの形成に関連する珪化作用は化石を保存しうる。一部のチャート団塊は貝殻の破片や微小な生物を包み込んでおり、例については化石の産出を参照。
• 珪化木やその他の珪化化石も、シリカが元の有機物または炭酸塩物質を置換するという、密接に関連した過程による。

耐久性と特徴的な破断挙動を備えるチャートは、地質学、考古学、石材の研磨・加工技術において現在も重要である。過去の生物活動の記録であると同時に、人類の技術を形づくってきた実用的資源でもある。