地球科学概論(1)

2008.4.28　萩谷　宏

岩石と鉱物

「鉱物は身のまわりのどんなところにあるのか」

地球に関するデータ

地球は密度成層構造

　核　…金属鉄＋ニッケル、軽元素　（固体＋流体金属、地磁気の発現）

　マントル・地殻　…珪酸塩岩石　Lithosphere（岩石圏）

　海洋　…水　Hydrosphere（水圏）

　大気　…窒素＋酸素＋アルゴン＋水蒸気＋二酸化炭素…　Atmosphere（気圏）

固体地球表層をつくるもの　＝地殻

　海洋地殻、大陸地殻　いずれもマントルから浮上したマグマが冷えて形成

　　違い：化学組成、密度、形成年代

　大陸地殻…下部地殻と上部地殻の違い、形成年代による違い

マグマの浮上：地殻をつくるプロセス

　密度差による浮上　…周囲より密度が小さいから浮上できる

　部分融解　…マグマに入りやすい物質が集められる

　揮発性成分（火山ガス）が重要。日本の火山は沈み込むプレート上部の水の再放出

マグマから鉱物へ

　珪酸塩鉱物…マグマは水溶液に似ている…珪酸のネットワークが作る鉱物

　　化学組成…珪酸のネットワークと陽イオンの組み合わせ…電気的中性を保つ

　結晶化の進行：鉱物に組み込まれる成分、入りきれない成分　…濃集

地球は鉱物でできている

　鉱物・岩石・鉱石・宝石

　氷も鉱物。鉄も鉱物。結晶構造とアモルファス、ガラス

　関東ローム中の火山灰鉱物

　鉱物の化学組成の意味すること　結晶構造が持つ情報

岩石は鉱物（結晶）の集合体

　鉱物とは…ある一定の化学組成と、一定の結晶構造（原子配列）をもつ物質の単位

　　造岩鉱物：石英、長石類、雲母類、角閃石類、輝石類、かんらん石類…

　岩石の化学組成：鉱物の種類と量比で実現される

　微量成分の存在

鉱物の光学的性質

　光は電磁波の一種　結晶構造に影響を受ける

　偏光による観察　結晶をつくる原子の配列によって、光の通り方が決まる

　消光　多色性　干渉色　…偏光による光学的性質　鉱物同定のてがかり

造岩鉱物と特殊な鉱物

　地球型惑星で共通

　マグマの固結と鉱物の結晶化　結晶分化作用

　固溶体のしくみ　多形（同質異像）

　特殊な成分の濃集　ペグマタイト、熱水脈

　生物が作る鉱物　カルサイト、ハイドロキシアパタイト、…

濃集のしくみ

　マグマ生成の場での濃集

　マグマの固結にともなう濃集

　水による分別・濃集

　濃集と宝石のできかたの関係　…宝石の生まれるところ

石材の岩石学

　石材に使われる岩石：花崗岩（御影石）、はんれい岩（黒御影）、石灰岩（大理石）、砂岩、蛇紋岩、めのう、　…探してみよう