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鉱物の定義と分類(Definition & Classification of Minerals)

最終更新日:2017年1月14日

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鉱物の定義

鉱物名

鉱物の分類

鉱物の存在度
固溶体 物理的性質
硬度
密度
珪酸塩鉱物
長石
角閃石
蛇紋石

 鉱物(Mineral)は、固体地球(Solid Earth)最小構成単位(Minimum Constituent Unit)であり、岩石(Rock)の構成物質である。いわゆる人工的な(Artificial)化合物(Compound)と基本的には同じであるが、天然産(Native)でなければならない。従ってその定義(Definition)は、1)天然産であること、2)化学組成(Chemical Composition)一定の化学式(Definite Chemical Formula)で表わせること、3)結晶構造〔Crystal Structure:原子(Atom)の3次元的配列(Three-dimensional Arrangement)のありよう〕結晶質(Crystalline:規則配列、Orderly Repeating Arrangement)であること、の3つを兼ね備えていなければならない。1)は絶対であるが、3)には例外がある〔例えば自然水銀(Native Mercury)は液体(Liquid)であるので結晶質ではない〕。現在では、国際的な組織国際鉱物学連合(IMA、International Mineralogical Associationが新鉱物(New Mineral)を含めて管理している。それによれば、世界で5000種*程度が知られている。普通は有機物〔Organic Material:石炭(Coal)や琥珀(Amber)など〕を含まない(ただし、IMAは有機物を除外していない)
 鉱物の分類(Classification)は、定義にある化学組成に基づいている。特に陰イオン(Anion)側の元素が主要であるとみなして、その違いよって分けられている〔元素鉱物(Element Mineral)、硫化鉱物(Sulfide Mineral)、酸化鉱物(Oxide Mineral)、炭酸塩鉱物(Carbonate Mineral)ケイ酸塩鉱物(Silicate Mineral)、など〕。中でもケイ素(Silicon)と酸素(Oxygen)が作るケイ酸イオン(Silicate Ion)をもつグループはその量が圧倒的に多く、主要な鉱物グループの代表である。このグループは、さらに結晶構造の違いによって細分類されている。鉱物で最も量が多いのは長石(Feldspar)グループ(ケイ酸塩鉱物に属する)であり、次が石英(Quartz、SiO2:酸化鉱物とすることもケイ酸塩鉱物とすることもある)である。
* IMAによるデータベース『RRUFF』によれば、2011年9月現在4550種。2015年6月現在5011種。

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逝去された鉱物学者

氏名

逝去年

病名

享年(歳)

備考死去ネット:鉱物学
堀 秀道 氏 2019年1月   84 死去ネット
秋月瑞彦 氏 2018年8月   81 死去ネット
砂川一郎 先生 2012年12月 肺炎 88 ウィキペディア
森本信男 先生 2010年9月 肺小細胞癌 85 ウィキペディア
苣木浅彦 先生 2010年4月 肺癌 87 山口大学工学部学術資料展示館
ウィキペディア
南部松夫 先生 2009年8月 肺炎 91 見る→
ウィキペディア
北川隆司 氏 2009年8月 膵癌 60 死去ネット
広渡文利 先生 2007年7月 脳出血 82 マンガン鉱物と鉱石 見る→
ウィキペディア
白水晴雄 先生 2006年6月 急性腎不全 80 日本の研究.comCiNii白水雲母
桃井 斉 先生 2002年2月   72 ウィキペディア
定永両一 先生 2002年1月   81 死去ネット
須藤俊男 先生 2000年   88 死去ネット
片山信夫 先生 1997年3月 腎不全 87 ウィキペディア
桜井欽一 先生 1993年10月   80 死去ネット
ウィキペディア
益富壽之助 氏 1993年3月   91 死去ネット
原田準平 先生 1992年   94 死去ネット
ウィキペディア
吉村豊文 先生 1990年   85 ウィキペディア
渡辺武男 先生 1986年12月   79 ウィキペディア
宮久三千年 先生 1983年2月 喘息+急性肺炎 54 ウィキペディア

鉱物の定義

| 1968|1969|1970|−|1973|−|1996|−|2000|−|20102011

※無機物質(無機化合物)が鉱物の大部分を占める。従来は、有機物を鉱物に含めないことが多かったが、IMACNMNC(前身はCNMMN)が『a naturally occurring solid that has been formed by geological processes, either on earth or in extraterrestrial bodies〔(鉱物とは、)地球または地球外天体における地質過程によって形成された天然産固体(である)〕』および『Substances formed by the action of geological processes on organic material, such as the chemical compounds crystallized from organic matter in shale or from bat guano, can be accepted as minerals.(1998年)〔頁岩中の有機物やコウモリのグアノから結晶化した化合物のような、有機物質に対する地質過程の作用によって形成された物質は鉱物として受理される〕』としているため(【見る→】)、いくつかの有機物が鉱物に含められている。
※学術的には、琥珀(コハク、amber)および石炭(coal)や石油(petroleum、oil)は鉱物ではない。石炭などを有機岩(organic rock)と呼ぶ研究者もいるが、これも学術的には使用を避けたほうが良い。また、古い文献(とくに一般書)等では(最近も)、地下資源を石炭や石油などを含めて有機『鉱物』と呼んでいる場合もあるが、学術的には混乱を生じさせるため、このような使用は避けるべきである。

【2011】

【2010】

【2000】

【1996】

【1973】

【1970】

【1968】

鉱物名

1989|−|1996|−|2000

IMAによる『List of minerals』の中のデータベース『RRUFF』を参照。このデータベースに含まれていない鉱物名(ただし英名のみ)は、正式に学術的には認められていないと判断して良い。

【2000】

【1996】

【1989】

鉱物の分類

1968|−|1973|1974|1975|−|2001

※関連の国際組織(国際鉱物学連合、IMA、International Mineralogical Association)により承認されている鉱物は4000種(種、species)を超えるが、鉱物は一般に固溶体(solid solution)を形成するため、近縁の鉱物(基本の結晶構造は同じであるが化学組成が連続的に変化しているもの)は『グループ』*を構成している。従って、『グループ』でまとめれば、鉱物の種類は数100程度になる。また、普遍的に産出するものに限れば、数10程度になる。
 種単位で区別された全鉱物は、一般に化学組成の違いによって分類される。その場合には、陰イオン(anion)の種類に応じてグループ分けが行われている。ただし、珪酸塩鉱物は結晶構造(crystal structure)によってさらに細分類されている。
* この『グループ』と以下の表のグループは異なる。そのため、これらを区別するための標記法が提起されているが、統一したものはない〔例えば、森本ほか(1975)は、この『グループ』に対しては族(group)を、下表のグループに対しては類(class)を用いている。これ以外に系列(series)などもある。〕

グループ〔類(class)〕

鉱物の例

備考
陰イオンと陽イオンの区別ができない場合 元素鉱物
(element mineral)
特定の陰イオンを含まない場合(金属など) 自然(Au)、自然(Ag)、自然(Cu)、石墨(C)、自然硫黄(S)、など〔天然産であることを示すため『自然(native)』という語を付ける〕 量は少ないが、大部分は資源鉱物(鉱石鉱物)となる
陰イオンが単一元素からなる場合 硫化鉱物
(sulfide mineral)
陰イオンが硫黄(S)の場合 鉱(CuFeS2)、方鉱(PbS)、閃亜鉛鉱(ZnS)、など 資源鉱物の大部分が含まれる
酸化鉱物
(oxide mineral)
陰イオンが酸素(O)の場合 コランダム(Al2O3)、赤鉄鉱(Fe2O3)など、 資源消費量の多い鉄とアルミニウムの資源鉱物が含まれる
その他 ハロゲン化鉱物、など   資源鉱物となるものが多く含まれる
陰イオンが2種類(1つは酸素)の元素からなる場合 炭酸鉱物
(carbonate mineral)
陰イオンが炭素(C)と酸素(O)からなる錯イオンの場合 方解石(CaCO3)、など 石灰岩のように資源鉱物となるものが含まれる
珪酸鉱物
(silicate mineral)
陰イオンが珪素(Si)と酸素(O)からなる錯イオンの場合 結晶構造(SiO4四面体の結合様式)の違いにより6種類のサブグループに分けられている(こちらを参照) 普通の岩石を構成する造岩鉱物の主体をなし、産出量が最も多い
その他 硝酸鉱物、硫酸鉱物、など   資源鉱物となるものが含まれる

【2001】

【1975】

【1973】

【1968】

鉱物の存在度

1971|−|1984

※地殻における元素の存在度(元素組成)では、酸素(O)がもっとも多く、次にケイ素(Si)が多いが、鉱物の種類では圧倒的に長石(feldspar)のグループが多い。長石は、斜長石(CaAl2Si2O8〜NaAlSi3O8とカリ長石(KAlSi3O8:代表は正長石)の二大グループに化学組成から分けられている。次に多いのは石英(quartz、SiO2であり、長石と石英で全体の8割程度を占めると推定されている。

【1984】

【1971】

固溶体

2010

※大部分の鉱物は固溶体(solid solution)を作り、とくに造岩鉱物の代表である珪酸塩鉱物は広い領域の固溶体を形成する場合が多いため、これらの固溶体からなる鉱物には複数の鉱物名が付けられているものが多い。固溶体の大きさは、生成条件のうちの生成温度にとくに大きく支配されることが多いため、逆に固溶体領域の状態から生成温度(および生成圧力や成分の化学ポテンシャルなどのその他の生成条件も)を推定できる場合がある。化学組成に関する重要な特徴である。

【2010】

物理的性質〔物理性=物性〕

2012

物性には、機械的性質(力学的性質)、熱的性質、電気的性質、磁気的性質、光学的性質などがある(物性値も参照)。【リンクはウィキペディア】

【2012】

硬度

2010

※鉱物の硬度は、基本的に引掻き硬度(scratch hardness)であるモース硬度(Mohs hardness)が用いられている。これは、硬さの基準となる10種類の鉱物を定め(Mohsが定めた)、それとの硬さ比べを行って硬度を定義するものである。1〜10の数字(整数)で表現されるが、1(滑石、talc、タルク)が一番軟らかくて、10(ダイヤモンド、diamond)が一番硬い。また、これらの間の硬さの場合には、『.5』を付ける。例えば、2(石膏、gypsum)と3(方解石、calcite)の間は、2.5である。

【2010】

密度

2007|−|2012

【2012】

【2007】

珪酸塩鉱物

2010

珪酸塩鉱物グループ〔正確には類(class)〕(silicate mineral class)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)

【2010】

長石

2015

【2015】

角閃石

1997|−|20032004

【2004】

【2003】

【1997】

蛇紋石

2010

【2010】


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