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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
色 - 比較的、微量成分の影響を受けやすい。また、熱や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

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。
硫化鉱物
金属元素と硫黄とが結合している鉱物。熱水鉱床などでよく見られる。黄鉄鉱(FeS2)、黄銅鉱(CuFeS2)、方鉛鉱(PbS)など。
酸化鉱物
金属元素と酸素とが結合している鉱物。石英(SiO2)、赤鉄鉱(Fe2O3)、磁鉄鉱(Fe2+Fe3+2O4)、チタン鉄鉱(FeTiO3)、スピネル(MgAl2O4)、コランダム(Al2O3)など。
ハロゲン化鉱物
金属元素とハロゲン元素とが結合している鉱物。岩塩(NaCl)、蛍石(CaF2)など。
炭酸塩鉱物
炭酸塩からなる鉱物。方解石(CaCO3)、苦灰石(CaMg(CO3)2)など。
ホウ酸塩鉱物
ホウ酸塩からなる鉱物。硼砂(Na2B4O5(OH)4・8H2O)など。
硫酸塩鉱物
硫酸塩からなる鉱物。明礬石(KAl3(SO4)2(OH)6)、石膏(CaSO4・2H2O)、天青石(SrSO4)、重晶石(BaSO4)など。
リン酸塩鉱物
リン酸塩からなる鉱物。燐灰石(Ca5(PO4)3(F,Cl,OH))など。
タングステン酸塩鉱物
タングステン酸塩からなる鉱物。灰重石(CaWO4)など。
ケイ酸塩鉱物
ケイ酸塩からなる鉱物。カンラン石、輝石、角閃石、雲母、長石、沸石など。ケイ酸イオンの構造により、さらに細分化される。
水を成分として含む鉱物を含水鉱物としてまとめることもある(雲母、角閃石など)。

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2008年11月25日 15:20に投稿されたエントリーのページです。

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