石材の科学
岩石と鉱物 生活での利用のようす
岩石…鉱物の集合体
大地（固体地球）をつくる基本的な単位。 →石材として利用
鉱物とは：あるきまった原子配置と化学組成を持つ原子のカタマリ
鉱物＝結晶といいかえてもいい。（例外はあるが）
原子配列→結晶構造 …鉱物によってきまったかたち（結晶形）、特有の性質をもつ
例：ダイヤモンド→非常に密な炭素原子の結合した原子配置→最高の硬さを持つ（→モース硬度）
石英の性質 結晶構造に支配されたある方向で、電圧をかけると振動 →水晶発振子（クォーツ時計）
注）学校の時計は交流電源の50Hzを数えて時間を計っている
光ケーブル用の石英ガラスファイバー。非常に透明度が高い。
宝石 美しさに加えて硬さが重要。ダイヤモンドを磨くには？？ ダイヤモンドの粉で磨く
工業利用：道路工事用の大きなカッター 柔らかい金属にダイヤの細かい粒を埋め込んでいる。
余談：最近の人工研磨剤 カーボランダム(SiC)、ホウ素化合物など。
石材
均質で、加工しやすいもの。大量に供給できること。用途に応じて選ぶ。
主に火成岩。しかし堆積岩、変成岩も。
実例：みかげ石（＝かこう岩） 建築物の特に外壁など、墓石。 黒みかげ（＝はんれい岩） ビルの外壁や墓石。インド産が多い。
大谷石（凝灰岩） 軽くて加工しやすい。石塀や建築物、プラットフォームにも。学校の南の塀。
石灰岩（大理石）→彫刻・工芸など 柔らかくて加工しやすい。ギリシャ・ローマ時代の美術品。化石を含むことあり。
金：石材ではないが工芸品などに使われる。さびない、加工しやすい。富の象徴としての価値など。
余談：埋蔵金探しは本当か。デマではないか。日本の産金量はある程度推定できる。何兆円単位の金は出ていない。そもそも、江戸時代は幕府の財政は苦しくて、小判などの金貨の改鋳を何度もしているくらいだから、その金が余るとは思えない。
世界的には、海賊船の引き上げなどで当時の財宝が見つかることはある。その際、海中で銀貨は真っ黒になっているのに、金はぴかぴか。非常にさびにくい性質…価値にも結びつく。
（商業のクラスは面白い質問が多い。身内に石材屋さんがいるという生徒にサンプルをちょっとだけ期待。）
石材の科学
岩石の分類
火成岩・堆積岩・変成岩
火成岩 …すべての岩石の基本 マグマの固まった岩石
堆積岩 …地表で、水の作用（風化・浸食・運搬・堆積）でつくられた岩石
変成岩 …堆積岩、火成岩が地下深く持ち込まれて、特有の鉱物や組織ができたもの
＊回覧物：一の目潟のかんらん岩ノジュール
火成岩の分類
火山岩と深成岩 …冷え方の違い → 組織が違う （カラー顕微鏡写真と説明のプリント回覧）
化学組成による分類 …SiO2量の区分 色、マグマの性質、火山のかたちなどに反映
石材の科学
岩石の分類
堆積岩・変成岩
堆積岩の分類
粒度と材料で区別する
水のはたらき：粒子を丸くする、粒度をそろえる。
粒度の違い 1/16mm以下 粘土またはシルト：泥岩（シルト岩、頁岩）1/16mm〜2mmまで 砂：砂岩、 2mm以上 レキ：レキ岩
材料のちがい
炭酸カルシウム→石灰岩、 珪酸→チャート、 火山灰→凝灰岩
変成岩の分類
変成岩：
地表近くにあった岩石が地下に持ち込まれ、地下深いところの温度圧力条件で安定な鉱物組み合わせと、特有の組織（片理）を持つようになった岩石
→広域変成岩 ・・・結晶片岩 （長瀞に出ている岩石、薄く一方向に割れる）
鉱物の利用
鉱物とは
Ａ）一定の原子配列 →結晶
Ｂ）一定の化学組成
で定義できる。（若干例外あり。琥珀、石油、自然水銀など）
そこから、特有の物理的性質があり、資源としての利用につながる
鉱物の人間生活への利用例
水晶発振子
ガラス工業 …光ファイバーなどにも
窯業、陶磁器
クレンザー、化粧品原料、増量剤
宝石
・美しいこと（屈折率大）、硬いこと等の条件を満たすこと。不純物、包有物
校内の石材調べ
チェックしておくこと。（特徴、判別基準）
かこう岩
みかげ石として、石材に利用される。
石英・長石・黒雲母からなる。それらの鉱物が識別できればＯＫ
凝灰岩
火山灰や軽石が集まって、固結した岩石 例：大谷石
見分ける特徴：角張った（自形の）結晶を含むこと、火山ガスの気泡のあとがあることなど。
石灰岩
成分：炭酸カルシウム(CaCO3)→塩酸をかけると、発泡して溶ける
堆積岩、生物の遺骸や殻からできる ・・・化石を含んでいることがある。
＊コンクリート
セメントと砂を混ぜて、水を加えて固化したもの
セメント原料は石灰岩（秩父や日原の採石場）→セメントにも炭酸カルシウム成分が入っている。
・・・塩酸を加えると、？？
＊アスファルト
原油のなかの、低温では固まってしまう成分と砂利を混ぜて固めたもの。
教室を出て、校内の石材を調べる。
かこう岩の台石、変成岩の庭石・・・結晶片岩、片理がわかる
大谷石の塀、コンクリートのたたき、玄関の深成岩（アルカリかこう岩）、アスファルトに石灰岩片
コンクリートにできた石筍
噴水の池のほとりの大理石（結晶質石灰岩）
＊かこう岩（みかげ石）と結晶質石灰岩（大理石）の区別ができない生徒が多い。
鉱物の利用
水晶、石英
宝石の条件
美しいこと、硬いこと、稀少であること。
モースの硬度計
硬さの順に10種の鉱物を並べ、それを基準に硬さを判定する。
歯：硬度７、鉄釘、１０円玉、
宝石の採取・・・漂砂鉱床
日本で出る宝石