鉱物 [pro-0281]

鉱物 [pro-0281]

販売価格: 1,490円(税別)

(税込価格: 1,639円)

数量:

商品詳細

教室掲示用 A2サイズ   594×420 mm
フルカラー版ポスター   鉱物マップ Mineral map

鉱物マップ
代表的な鉱物の一覧表です  鉱物とは、天然の作用によって生成される結晶質の物質です。
美しさと耐久性と希少価値という条件を全て、かねそなえる物質は「宝石」として扱われることがありますが、
その殆どが地学的には鉱物として分類される物質です。
「鉱物」とは、一般的には次の4つの定義にあてはまるものを言います。
1. 天然に生成された無機物質である。
2. 化学組成が一定である。
3. 原子が規則正しく並び、結晶構造を有する。
4. 活動中の生物に含まれるものではない。

鉱物は大別すると、以下の三つの生成過程があります。
液体や気体の結晶化
固体の変成・再結晶
生物による生成

この学習ポスターでは化学組成による鉱物の分類、性質が理解できます
解説文は、小学生、中学生、高校生を対象としてわかりやすく説明してあります
理科の学習の理解に役立ちますので ご活用ください。


鉱物とは、一般的には、地質学的作用により形成され、天然に産する一定の化学組成を有した無機質結晶質物質のことをさします。
一部例外がありますが、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ます。
また鉱物は、固体でなければなりません。

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ます。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となります。
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)でありますが、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します。また、結晶構造が同じでも化学組成が異なれば違う鉱物となります。方解石(CaCO3)と菱苦土石(MgCO3)は結晶構造はほぼ同一ですが、化学組成が異なるため別種の鉱物です

固溶体
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ります。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します。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します。

新鉱物・命名
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ります。鉱物の和名について、日本鉱物学会では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ます。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ます。

岩石、鉱石との違い
鉱物 - その組成がほぼ単一なもので、なおかつ単結晶であるものです。組成が単一であっても複数の結晶を含む場合は岩石として扱われます。大理石は方解石の結晶により構成されるが、その組成は単結晶ではなく複数の結晶の集合体であるため鉱物ではなく岩石です。岩石 - 組成が非均質であり、鉱物の集合によって構成されているものです。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ため、鉱物ではなく岩石です。鉱石 - 鉱物や岩石を資源として扱う場合に用いられる通称です。鉄鉱石、硫化鉄鉱、ろう石、石灰石など。

性質
光学的性質
色 - 比較的、微量成分の影響を受けやすいです。また、熱や紫外線などにより変色する場合があります
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います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ります。
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します。単屈折と複屈折があります。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します

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。

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します。
硬度 - 鉱物の硬さを表すときにはモース硬度が用いられます。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ありません。1〜10の数字で表す。ビッカース硬度を用いる場合もあります。
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ります。
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。

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ます。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ります。

有機鉱物
有機物からなる鉱物。他の鉱物は無機物からなるので対をなし、無機鉱物と同じく一応分類は可能であるが、40種ほどしか見つかっておらず、普通は「有機鉱物」でひとまとめにされています。
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ります(雲母、角閃石など)。
炭酸塩鉱物、ホウ酸塩鉱物、硫酸塩鉱物、燐酸塩鉱物、ケイ酸塩鉱物を酸素酸塩鉱物としてまとめてることもあります。

対称性による分類
鉱物を結晶形で分類する場合、漠然とした外見ではなく、対称性が重視される。これは、結晶の対称性には結晶構造の影響が特に強く現れ、原子の配列が反映されるものだからである。鉱物の結晶が取ることのできる対称性のパターンはいくつかに限られており、これを晶系と呼びます。

結晶がどの晶系に属するかによって、巨視的な外形(結晶形)や割れ方(劈開)、電気的・光学的な性質が大まかに決定されます。
逆に、鉱物がどの晶系に属するかを決定するには、結晶外形(とくに面角)や他の物理的性質を総合的に判断して決定します。ただし、現代ではX線回折のみによりほぼ決定することができる。また、非常に少数であるが、結晶構造の存在しない非晶質の鉱物があります。

原子の配列である結晶構造はあまりに微細であるため直接知る方法はなく、X線回折やその他結晶の物理的性質などによって間接的に推定steamいます。
化学組成や晶系から大まかに推定できる場合もあります。ただし、同じ結晶構造だからといって必ずしも同じ晶系に属するわけではないことに注意が必要です。例えば長石グループに属する鉱物は、単斜・斜方・三斜と3つの晶系にまたがります。

結晶が自由に成長できる環境で成長した場合を自形という。これに対して、他の鉱物に邪魔をされて自由に成長できなかった場合を他形といいます。また、自形結晶の外形だけを残して、成分が分解・置換してしまったり多形関係の別の鉱物になってしまう場合があり、このような場合を仮晶と呼びます。

鉱物の外形(結晶形)は、鉱物種を判断する上で非常に重要な要素であり、結晶を一見しただけで鉱物種を判断できる場合もあります。ある鉱物種が取りやすい形をその鉱物種の晶癖といいます。

産出状態による分類
鉱物を産出状態や用途によってまとめることがあります。

造岩鉱物 - 岩石を構成している鉱物。石英、長石、雲母、角閃石、輝石、カンラン石など。
ペグマタイト鉱物 - ペグマタイトを構成している鉱物。石英、長石、雲母のほか、電気石、緑柱石、蛍石など。
接触鉱物 - 火成岩(マグマ)の熱によって生成された鉱物。
スカルン鉱物 - 炭酸塩岩と火成岩との接触部にできる鉱物。柘榴石、輝石、ベスブ石、珪灰石など。
鉱石鉱物 - 鉱石として採掘される有用な鉱物。黄銅鉱、方鉛鉱、閃亜鉛鉱など。なお、鉱床内で不要なものは脈石鉱物といいます。
ろう石鉱物 - ろう石鉱床に産するロウ感のある鉱物。葉ろう石、ダイアスポア、絹雲母、コランダム、カオリナイトなど。
粘土鉱物 - 岩石が分解してできた粘土を構成する鉱物。モンモリロン石、緑泥石、カオリナイトなど。
マグマや熱水から最初にできた鉱物を一次鉱物、既存の鉱物が水や空気と反応して別種に変わったものを二次鉱物ということもあります。

変わった鉱物
金緑石 : 太陽下では緑、灯下では紫に見えます(原因:特定波長の吸収)。
菫青石 : ある方向からは青く、ある方向からは無色透明に見えます(原因:光学的異方性)。
方解石 : 結晶を通してみると物が二重に見えます(原因:複屈折)。
藍晶石 : 結晶面によって硬さが異なります(原因:物理的異方性)。
蛍石 : 熱や紫外線をあてると光ります(原因:ルミネセンス)。
岩塩 : 天然で産出する、食べられる鉱物です。
滑石 : 食品添加物としての用途を持ちます。