岩石・鉱物の同定キー

このツールは岩石と鉱物の同定キーです。自宅で調べられる物理的性質を入力すると、参照データの中から条件に合う鉱物をすべて挙げ、それ以外の鉱物が除外された理由を説明し、どの検査が最も早く候補を絞り込めるかを提案します。

写真だけでは不十分な理由

アメリカ地質調査所はこの点について明確に答えている。岩石や鉱物はあらゆる角度から実物を調べる必要があり、写真だけでは同定が極めて難しいからだ。

理由は、鉱物を同定するための性質の多くが見た目に表れないためだ。条痕、硬度、へき開、密度、酸との反応は、いずれも標本を手に取って調べる必要がある。これらはどれも画像には写らない。

写真がよく写す唯一の性質である色は、実は最も当てにならない。石英だけでも無色、白、ピンク、紫、灰色、茶色、黒と現れる。同じ色の鉱物でもまったく別の種類のことがあり、逆に1つの鉱物が十数通りの色で現れることもある。そのため、このキーでは色の重みを最も低くし、条痕の重みを最も高くしている。

検査の内容

硬度

硬度はモース硬度で1から10まで測られ、10種類の指標鉱物によって定義される。滑石1、石膏2、方解石3、蛍石4、リン灰石5、正長石6、石英7、トパーズ8、コランダム9、ダイヤモンド10である。

引っかいて調べる。爪の硬度はおよそ2.5、銅貨はおよそ3.5、鋼のナイフや釘はおよそ5.5、窓ガラスもおよそ5.5である。標本がガラスを傷つけるが鋼のやすりは傷つけない場合、硬度はおよそ6から6.5である。

条痕

条痕とは、鉱物を無釉の磁器板にこすりつけたときに残る粉末の色である。標本自体の色よりもはるかに一定している。赤鉄鉱が典型例で、鉱物自体は銀色、黒、赤のいずれにも見えるが、条痕は常に赤褐色になる。

条痕検査は、磁器板より軟らかい鉱物、つまりおよそ硬度7未満の鉱物にしか使えない。

光沢

光沢とは表面が光を反射する様子である。大きく金属光沢と非金属光沢に分かれる。非金属光沢はガラス光沢、真珠光沢、絹糸光沢、脂肪光沢、樹脂光沢、土状光沢、金剛光沢と表現される。

へき開

へき開とは平らな面に沿って割れる性質で、その方向の数が同定の手がかりになる。雲母は1方向に薄片状に割れる。長石は2方向を持つ。方解石は3方向を持ち、菱面体をつくる。蛍石は4方向を持ち、正八面体をつくる。石英のようにへき開を持たない鉱物は、代わりに曲面状の断口で割れる。

比重

比重は鉱物の密度を水と比較した値である。一般的な鉱物のほとんどは2.5から3の範囲に入る。それより明らかに重ければ強い手がかりとなる。重晶石はおよそ4.5で、これほど淡い色の鉱物にしては意外に重く、方鉛鉱はおよそ7.5に達する。

比重は、標本を乾いた状態で計量し、次に水中に吊るして計量し、乾燥時の重さを失われた重さで割ることで測定できる。

磁性と酸

磁鉄鉱は強い磁性を持ち、それだけでほぼ同定できてしまう。希塩酸を1滴垂らすと、方解石はすぐに発泡するが、苦灰石は先に粉末に削らないと発泡しない。この2つの検査は素早く、判定も明確である。

このキーの仕組み

入力した各性質は参照値と照合される。観察結果と矛盾しない限り、その鉱物は候補として残る。未検査の性質は決して鉱物に不利には働かないため、一部の検査だけでも有用な結果が得られる。

このツールは確信度をパーセントで示すことはない。わずかな手作業の検査からそれを正直に算出する方法がないからだ。代わりに、まだ候補として残っている鉱物を示す。

例

ある標本は色が濃く、金属のような見た目をしている。色だけでは磁鉄鉱、赤鉄鉱、方鉛鉱、黒鉛など複数の候補が残る。

磁器にこすりつけると赤褐色の条痕が出た。この1つの検査だけで、標本の見た目にかかわらず赤鉄鉱以外のすべての候補が除外される。

もし条痕が黒く、標本が強い磁性を示していたなら、答えは磁鉄鉱になっていただろう。

よくある質問

アプリは写真から自分の石を同定できますか。

信頼はできない。一般的な画像モデルが通常の鉱物写真に対してどれほど正確かを測定した公表研究はなく、消費者向けアプリが示す精度の数字は各社独自の宣伝にすぎない。実際にうまく機能する研究用モデルは、硬度を別の入力として与えている。画像だけでは不十分だからだ。

なぜツールが複数の鉱物を候補として残すことがあるのですか。

入力した検査だけでは実際にそれらを区別できないからだ。硬度7、へき開なし、白い条痕という条件は石英とざくろ石の両方に当てはまる。両者は密度が異なるため、比重を測れば決着がつく。

自分の石がどれにも一致しません。なぜですか。

ほとんどの岩石は単一の鉱物ではなく、複数の鉱物の混合物である。例えば花こう岩には石英、長石、雲母が一緒に含まれている。岩石全体ではなく、個々の粒を検査するとよい。

これらの性質から価値の評価はできますか。

できない。価値は品質、大きさ、結晶形、産地によって決まり、これらはいずれも性質の一覧からはわからない。価値がありそうなものは、専門の鑑定士か大学の地学科に見てもらうべきである。

このキーはいくつの鉱物を扱っていますか。

参照データには、初心者が出会う可能性の高い一般的な造岩鉱物やコレクション向けの鉱物が収められている。より珍しい種については、本格的な鉱物学の資料が必要であり、多くの場合は実験室での分析も欠かせない。