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質物質のことを指す。一部例外があるが(琥珀など)、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。生きた生物に含まれる、例えば貝殻の方解石や霰石、ヒトの歯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)。
ちなみに食品分野での「ミネラル」については該当項目を参照のこと。飲料水や食品などに溶存している無機質は、「鉱物質」と呼ばれることもあるが「鉱物」そのものではない(鉱物は固体物質である)。
広義には、動物、植物以外の自然物のことをさし、石油、地下水までも鉱物に含められる場合がある。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。
目次
1 鉱物種
1.1 多形(同質異像)
1.2 固溶体
1.3 新鉱物・命名
2 鉱物と岩石、鉱石
3 性質
4 化学組成による分類
5 対称性による分類
6 結晶構造による分類
7 外形による分類
8 産出状態による分類
9 変わった鉱物
10 博物学と鉱物
11 脚注
12 関連項目
13 参考文献
14 外部リンク
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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。
詳細は多形を参照
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]。
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。