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第４回　鉱物の分類について

配付プリント等

• 内容：鉱物の分類について。
• 配布プリント：３種：
  １）地学標本室用鉱物リスト（おもに理科年表から）８枚〔主要鉱物肉眼鑑定チャート…『楽しい鉱物学　基礎知識から鑑定まで』（282-299p）から〕
  ２）鉱物・岩石入門４枚…『検索入門　鉱物・岩石』（164-179p）から
  ３）表1.1(鉱物資源)１枚…『鉱床学概論』（2-7p）から
• 紹介した参考図書：
  �@堀　秀道（1990）：楽しい鉱物学　基礎知識から鑑定まで．
  �A堀　秀道（1992）：楽しい鉱物図鑑．
  �B堀　秀道（1997）：楽しい鉱物図鑑2．
  　以上はホりミネラロジーの堀（鉱物売買業）氏による３部作。
  �C豊　遙秋・青木正博（1996）：検索入門　鉱物・岩石．
  　鉱物専門家（国の機関）による。
• 実習：地学標本室（H210室）で、鉱物標本を観察。

補足説明

全般	地球科学用語については『地球科学用語集』ページを参照。 単位については『単位について』のページを参照。 地質年代については『地質年代表』のページを参照。

• 鉱物標本については『授業科目『地学実験』』のページの『鉱物の肉眼鑑定』を参照。
  鉱物リストは『鉱物リスト』（ABC順）、『鉱物リスト』（分類別）、『鉱物グループ』のページを参照。
  鉱物コレクションは『鉱物コレクション』のページを参照。
• 鉱物は『鉱物の定義と分類』のページを参照。
• ※世界における鉱物種〔正式な鉱物の名称（鉱物種名）をもつ種類で、関連の国際組織（IMA）において承認されたもの〕の数は約4,000超であるが、一般的に産出するものはその内の数100種類（2〜300）程度であり、さらにその中で主要なものは数10種類程度（いわゆる主な造岩鉱物）である。
  　ただし、化学組成的に成分が連続して変化するもの（固溶体、solid solution）が多いため、肉眼で識別できないものも多いし、逆に肉眼での特徴の違いから鉱物種が決められている訳ではない（鉱物は、結晶構造と化学組成の違いによって鉱物種が決められている）ために、一般的に鑑定は簡単ではない。例えば、長石（feldspar）というのは族（group）名であり、K・Na・Ca成分については主に2大系列（series）に分けられるが、その内の斜長石（plagioclase）系列は曹長石（そうちょうせき、アルバイト、albite、NaAlSi3O8）から灰長石（かいちょうせき、アノーサイト、anorthite、CaAl2Si2O8）まで連続的に変化する化学組成をもち、細かい亜種名（あるいは変種名）が与えられており、多数の名称が存在するが、鉱物種は限られる。〔リンクはウィキペディア〕
• ※フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』（『鉱物』・『鉱物の一覧』）から、おもな『造岩鉱物』の『二酸化ケイ素（石英）』・『長石（アルカリ長石、斜長石）』・『雲母（黒雲母、白雲母）』・『角閃石』・『輝石』・『カンラン石』などを参考にしてください。
  　また、資源鉱物の『黄銅鉱』・『方鉛鉱』・『閃亜鉛鉱』なども。
  ■石英（Quartz）／長石（Feldspar）／雲母（Mica）／黒雲母（Biotite）／白雲母（Muscovite）／角閃石（Amphibole）／輝石（Pyroxene）／カンラン石（Olivine）／
  ■黄銅鉱（Chalcopyrite）／方鉛鉱（Galena）／閃亜鉛鉱（Sphalerite）／輝安鉱（Stibnite）／輝水鉛鉱（Molybdenite）／
• 『モース硬度』、『光沢』、『条痕』、『へき開』、『密度／比重』、『磁性』、『色』などの性質も。
  ■モース硬度（Mohs scale of mineral hardness）／光沢（Lustre (mineralogy)）／条痕（Streak (mineralogy)）／へき開（Cleavage (crystal)）／密度（Density）／比重（Relative density）／磁性（Magnetism）／色（Color）／
• mindat.org（Alphabetical Index of Minerals, Varieties, Synonyms and other names、Hey's Chemical Index of Minerals）
• Mineralogy Database（Dana Classification、Nickel-Strunz Classification、A to Z Listing of Minerals、Index of Mineral Images）

参考

【ケイ酸塩鉱物】（Silicate minerals）
　珪酸塩鉱物グループ〔正確には類（class）〕（silicate mineral class）は造岩鉱物（rock-forming mineral）の大部分を占め、その産出量は圧倒的に多いため、サブ・グループ〔正確には亜類（subclass）〕に分けることが多い。この場合は、構成単位であるSiO4四面体（SiO4 tetrahedron）の結合様式の違いに基づいた結晶構造の違いによっている。これは、マグマから段階的に晶出する鉱物の順序〔ボーウェンの反応系列（Bowen's reaction series）〕とも一致しており、重要である。火成岩の成因を考える場合だけでなく、地表での風化作用などに対する抵抗性（分解や溶解に対する）を考える場合にも有用である（ただし、その順序は逆になる）。

• マグマから晶出する順序は上側のものが先である。つまり、マグマの温度で比較すると、上側ほど高い。逆に、地表での風化作用に対する抵抗性は下側ほど大きい。
  

  サブ・グループ 〔亜類（subclass）〕	SiO4四面体の結合様式	基本結合様式での電荷	鉱物（グループ）の例
  ネソケイ酸塩鉱物 Nesosilicate	四面体単体 lone tetrahedron	[SiO4]4-	カンラン石（olivine）類、柘榴石類など
  ソロケイ酸塩鉱物 Sorosilicate	四面体2量体 double tetrahedra	[Si2O7]6-	ベスブ石、緑簾石（epidote）類など
  サイクロケイ酸塩鉱物 Cyclosilicate	環状 rings	[SinO3n]2n-	緑柱石、電気石（tourmaline）類など
  イノケイ酸塩鉱物 Inosilicate	単鎖状 single chain	[SinO3n]2n-	輝石（pyroxene）類など
  	2本鎖状 double chain	[Si4nO11n]6n-	角閃石（amphibole）類など
  フィロケイ酸塩鉱物 Phyllosilicate	層状 sheet	[Si2nO5n]2n-	雲母類（mica）や粘土鉱物（clay）など
  テクトケイ酸塩鉱物 Tectosilicate	3次元網目状 3D framework	[AlxSiyO2(x+y)]x-	石英（quartz）、長石類（feldspar）、沸石類（zeolite）など

• Animation→Silica tetrahedron・Single chain structure・Double chain structure・Sheet silicate structure・Framework silicate structure web.visionlearning.comによる『silicate molecules』から ※上から、ネソ、イノ（単鎖）、イノ（2本鎖）、フィロ、テクト、の珪酸塩鉱物の構造である。

【日本の20世紀初期の３大鉱物標本】
　学術的に価値の高い鉱物標本（mineral collection、コレクション）の例である。

• 和田（わだ）鉱物標本
  　『和田鉱物標本は、東京大学理学部鉱物学教室の基盤を築いた日本人の初代教授である和田維四郎の収集した日本最大の鉱物標本コレクションである。和田維四郎が開成学校助教から東京大学助教授・教授、地質調査所長、鉱山局長、官営製鉄所長官と職を転ずることがあっても、終生変えなかったのが鉱物収集であった。和田維四郎の逝去後、標本は全て岩崎家に買い取られ、現在三菱マテリアルの所有になっている。しかし、明治初期に開成学校助教から東京大学助教授・教授時代に勧業博覧会などの機会に日本全国から集まった標本を東京大学に収めて研究に用いたものが基礎になっている。その点で、和田鉱物標本は東大コレクションの名を付しても不思議ではない。その主だったコレクションについての記載は和田維四郎著「日本鉱物誌（初版）」、同著「本邦鉱物標本」に残されている。両書に記載されている鉱物は約１１００の総覧標本と約３７０の大型標本である。この他に和田維四郎が記載し整理した標本や未整理の標本を併せると４０００点を越える。しかし、和田維四郎の没後、何らかの理由で行方不明の標本も数多い。平成１１〜１２年に和田標本画像データベースを作成するべく、三菱マテリアル中央研究所、シルバー生野、ゴールデン佐渡、鴬沢町立標本館、土肥黄金館を調査し、全標本の写真撮影を行った。（以下略）』
• 若林（わかばやし）標本
  　『鉱物部門は「若林標本」と名づけられた世界的な鉱物コレクションを所有しているほかに、長年に渡って収集した研究用の鉱物標本を多数所有している。これらの標本は、研究者の要望に応じて研究用試料として提供されている。収蔵する全標本数は950種、約2万3000点に上る。特に、若林標本は三菱鉱業の若林弥一郎博士が収集した182種1932点 (約1000点の未分類の試料を除く) におよぶ日本・朝鮮・中国を中心とした産地の鉱物コレクションであり、後に東京大学に寄贈されたものである。アマチュアの個人コレクションとしては世界的で、このコレクションについて 1974年にカタログが作成され東京大学研究総合資料館 (現東京大学総合研究博物館) から出版された。 (定永両一・豊遥秋 : The Wakabayashi Mineral Collection, Bulletin NO.7, The University Museum, The University of Tokyo, 1974) 』
• 高（こう）壮吉鉱物標本Web展示
  　『高壮吉鉱物標本は明治45年(1912年)から昭和４年(1929年)まで工学部採鉱学教室の教授であった高壮吉により、1890年代から1930年代にかけて蒐集されたもので、標本個数は約１２００個です。産地は日本全土に及び、とくに九州の金属鉱山の産出鉱物に見事なものが多く、朝鮮および台湾産もかなりの数に達し、欧米等の標本も含まれています。もっとも著しい特徴は、標本が大型で雄大豪華な点であり、東大の若林標本、和田標本とともに20世紀初期の三大標本の一つに挙げられています。』

【肉眼鑑定】

• 金属光沢 劈開あり�@ 　 硬度 色 鉱物名 硫化鉱物・酸化鉱物・元素鉱物が多い。いわゆる資源となる鉱物（資源鉱物＝鉱石鉱物）を主体とし、肉眼鑑定しやすいものが多い。 劈開なし 色あり�A 硬度 色 鉱物名 劈開なし 色なし�B 硬度 色 鉱物名 非金属光沢 条痕あり�C 　 色 　 鉱物名 条痕なし 劈開あり 色なし�D 硬度 鉱物名 珪酸塩鉱物が多い。肉眼鑑定し難いものが多い。 条痕なし 劈開あり 色あり�E 硬度 鉱物名 条痕なし 劈開なし 色なし�F 硬度 鉱物名 条痕なし 劈開なし 色あり�G 硬度 鉱物名 条痕なし 形状（針状）�H 硬度 鉱物名 �@〜�Hは『主要鉱物肉眼鑑定チャート』のチャート番号。 光沢／劈開／硬度／色／条痕による。形状は�H以外では決め手にならない。 条痕は色を示す。条痕は『条痕板』を使う。 色および条痕の『なし』は、白色ないし白〜灰〜黒色を示す。 硬度については『モースの硬度計』を使う。 劈開が分りにくい場合は、『ハンマー』を使う。 『磁石』を使えば、強磁性鉱物を決定できる〔磁鉄鉱（Fe3O4）または磁硫鉄鉱（Fe1-xS）〕 細粒の場合は、『ルーペ』を使う。 堀（1990）による『楽しい鉱物学』の『主要鉱物肉眼鑑定チャート』（補筆）から