鉱物
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鉱石」あるいは「ミネラル」とは異なります。
いろいろな鉱物

鉱物(こうぶつ、mineral、ミネラル)とは、一般的には、地質学的作用により形成される、天然に産する一定の化学組成を有した無機質結晶物質のことを指す。一部例外があるが(炭化水素であるカルパチア石など)、鉱物として記載されるためには、人工結晶や活動中の生物に含まれるものは厳密に排除される。また鉱物は、固体でなければならない(こちらにも、水銀などの例外もある[要検証ノート])。
目次

1 概要

2 鉱物種

2.1 多形(同質異像)

2.2 固溶体

2.3 新鉱物・命名


3 鉱物と岩石、鉱石

4 性質

5 化学組成による分類

6 対称性による分類

7 結晶構造による分類

8 外形による分類

9 産出状態による分類

10 変わった鉱物

11 博物学と鉱物

12 脚注

13 関連項目

14 参考文献

15 外部リンク

概要

生きた生物に含まれる、例えば貝殻方解石霰石ヒトに多く含まれるハイドロキシアパタイトなどの鉱物は生体鉱物として区別する必要がある。また非晶質物質でも鉱物と呼ばれる例外もある(オパール)。

広義には、動物以外をさし、石油地下水までも鉱物に含める場合がある。しかし、鉱物学の文献等では、「天然に産出する無機質で一定の化学組成と結晶構造を有する固体物質」のことを鉱物と定義する場合が多い。
鉱物種

鉱物の種は結晶構造と化学組成によって特徴付けられている。化学組成が同じであっても結晶構造が異なれば違う鉱物(この関係を多形と呼ぶ)となる。たとえば、石墨(グラファイト)とダイヤモンドの化学組成は共に純粋な炭素(C)であるが、結晶構造が異なるため別種の鉱物であり、全く異なった物性を有する。また、結晶構造が同じでも化学組成が異なれば違う鉱物(この関係を同形と呼ぶ)となる。方解石(CaCO3)と菱苦土石(MgCO3)は結晶構造はほぼ同一だが、化学組成が異なるため別種の鉱物である。
多形(同質異像)詳細は「多形」を参照
固溶体詳細は「固溶体」を参照

結晶構造については、一定量までならば組成外の元素を含んでも維持できるため(固溶体)、同種の鉱物であっても化学組成には一定の幅がある。このとき固溶することのできる元素の量は、元素の種類と結晶構造に依存する。結晶構造が極めて近い鉱物同士の場合、自由な割合で固溶できる場合があり(連続固溶)、この場合にはちょうど 1:1 になる組成を境にしてそれぞれ独立の鉱物として命名する[1]
新鉱物・命名詳細は「新鉱物」を参照

新鉱物は、国際鉱物学連合(IMA)の「新鉱物・命名・分類委員会(CNMNC)」に申請して承認される必要がある。

鉱物の和名について、日本鉱物学会(2007年に日本岩石鉱物鉱床学会と統合して日本鉱物科学会となった)では1955年以降、「石」と「鉱」以外は片仮名で書くことを取り決めている。その際、「石」は非金属光沢を持つ鉱物、「鉱」は金属光沢を持つ鉱物に用いる。しかし、片仮名では意味が取りにくいため、実際には漢字で書かれることが多い。
鉱物と岩石、鉱石

鉱物と岩石はよく混同されてしまうが別物である。岩石は、鉱物または岩石破片の集合体であり、化学的に均質なものではない。鉱物は、化学的にほぼ均質で、原子イオンレベルで3次元的な秩序配列(結晶構造)を持つ。

具体的には、墓石などに使われる花崗岩(御影石)は岩石であるが、花崗岩は石英長石雲母などの鉱物の集合からなっている。また、単一の鉱物からなっていても、複数の結晶が集合していて、単一の結晶ではない場合、1種類の鉱物からなる岩石ということになる。たとえば、結晶質石灰岩(大理石)は方解石の結晶により構成されるが、単一の結晶ではなく複数の方解石結晶の集合体なので、岩石である。

この両者の関係は、よく「生物体」と「細胞」の関係にたとえられる。生物体を「岩石」とすると、それは様々な種類の細胞「鉱物」で構成されている、といった具合である。細胞の一つ一つは鉱物であるが、それが多く集まり固結していると岩石と呼ばれるようになる。

また、鉱物や岩石を資源として利用する場合、鉱石名で呼ぶことがある。鉄鉱石硫化鉄鉱ろう石石灰石などは、鉱物名でも岩石名でもない。
性質

鉱物の性質は次のような項目で表現される。
光学的性質


- 比較的、微量成分の影響を受けやすい。また、紫外線などにより変色する場合がある。

条痕色 - 硬く、表面の粗い板に擦り付けたときにできる線を条痕といい、この色を条痕色という。条痕色は鉱物を粉末にしたときの色と等しい。条痕色は必ずしも鉱物結晶の色と同じではない。

光沢 - 結晶表面の質感。結晶表面の屈折率、反射率の影響でこの質感が決まる。光沢の表現は、金属光沢、ダイヤモンド光沢、ガラス光沢、樹脂光沢、脂肪光沢、真珠光沢、絹光沢など。

蛍光 - 熱や紫外線により蛍光を示すことがある。

屈折率 - 一般には密度の大きい物質ほど大きな屈折率を示す。単屈折と複屈折がある。造岩鉱物では、しばしば資料の薄片を偏光顕微鏡にかけ複屈折の大きさにより鉱物種を判断する。

化学的性質


化学組成 - その鉱物に含まれる元素の種類と割合。

結晶構造 - 結晶中で原子がどのように並んでいるかということ。

物理的性質


結晶系 - 晶系とも言う。結晶がどのような対称性を持っているかを表す。結晶格子を参照。

硬度 - 鉱物の硬さを表すときにはモース硬度が用いられる。硬度はゆっくりとこすり合わせたときの硬さであり、物理的な衝撃力に対する堅さではない。1?10の数字で表す。ビッカース硬度を用いる場合もある。

比重 - 水の重さを1としたときの重さ。

劈開 - 結晶構造によっては特定方向に割れやすい性質があり、これを劈開面という。鉱物によっては劈開を持たないものもある。劈開の表現は、きわめて完全、完全、不完全、きわめて明瞭、明瞭、不明瞭、無し。

断口 - 割れ口のことで、鉱物種によっては特徴的な割れ口を示すものがある。貝殻状断口、亜貝殻状断口など。

化学組成による分類詳細は「鉱物の一覧」を参照「シュツルンツ分類」も参照

元素鉱物以外の分類は、含まれる負イオンの種類によって行なわれる。また、リン酸塩鉱物とバナジン酸塩鉱物のように負イオンの性質および形状が類似するものは、分類方法によっては一つのグループとされる場合がある。
元素鉱物
単独の元素からなる鉱物。自然金(Au)、自然銀(Ag)、自然銅(Cu)、自然蒼鉛(Bi)、自然テルル(Te)、自然硫黄(S)、石墨ダイヤモンド(C)など。自然真鍮(CuZn)のように特有の結晶構造をもつ合金についてもここに分類される。ただし合金であってもイリジウム-オスミウムのように単純に固溶体を形成しているだけの場合は鉱物種とはならない。


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