礦物是地球歷史的記錄者，也是推動人類文明進程的使者。

當猿人從河灘上揀拾起第一塊石塊，學着打製成合適的工具，舊石器時代開始了。

當智人學着對打製石器進行加工、改良，發明出磨製石器，人類來到了新石器時代。

因爲發現了自然銅，並學會了對自然銅進行提煉，燒製出器具、武器，青銅器時代到來了。

偶然對鐵隕石進行冶煉，掌握了鍊鐵技術，人類開始大量開採砂鐵，開啓了鐵器時代。

工業時代，人類通過對礦物資源的開發利用，創造出更加豐富多彩的物質文明。

隨着對稀有金屬的不斷開發，製造出晶體管、熱敏電阻等部件，我們來到了信息時代。

人類通過了解礦物、學習礦物學知識，利用礦物不斷地製造出更實用、更豐富的工具，從一個文明走向更高一級的文明。

現在，請跟隨本書一起潛入神祕又美麗的地下世界，開啓一場有關礦物與寶石、遠古與未來的精彩冒險吧！

礦物中發現的許多元素

我們生活的地球，其體積的約 84% 是由礦物構成的。人類在生活中無法忽視礦物的存在。人們圍繞礦物相關的各種現象，鑽研、探索，取得了巨大成就。其中最突出的有：我們在礦物中發現了衆多元素；通過 X 射線衍射法，揭示物質內部原子排列規律的奧祕；通過研究礦物，解讀地球內部的信息。本書取其一小部分，圍繞礦物，進行圖文並茂、通俗易懂的重點介紹。

構成地球的礦物之謎

地球表面大部分被海水、土壤、植物等覆蓋，即使只想搞清楚地球表層礦物的分佈也並非易事。宇宙空間柔軟、密度低，人造探測器能飛到數十億千米外的天際進行探索。而地球主要是由堅硬且高密度的礦物構成的，以現在的技術水平，僅能到達地表下10千米左右的地方，這點兒深度比起地殼厚度來說並不算什麼。

在現實中，人們無法直接觀察地球內部，只能採取一些方法間接推測地底的情況。比如，通過調查被地質活動帶到地表的在地球內部形成的礦物，並在實驗室利用高溫、高壓合成類似性質的礦物，以判斷其存在條件；通過記錄地震波來測定地球內部岩石的密度；等等。

礦物學還有大量謎團有待解開，值得研究的對象數不勝數。希望讀者朋友們閱讀完本書後，能對礦物產生興趣，主動去探索地球的礦物之謎。

從礦物中瞭解地球史

現在我們能找到的大部分礦物都來源於地球。地球形成之初，太陽系中的氣體和固體大規模集聚，由衝擊和放射性元素引起的熱反應熔化了這些物質。之後，元素在重力和化學的作用下，不斷分離、聚合，最終形成地球內部的圈層結構。直到今天，地球內部還在不停地發生反應，元素的聚合、分散從未停止。一些礦物是在地球誕生之初形成的，一些礦物是後來形成的。礦物形成後可能會受環境因素影響（溫度和壓力的變化，氣體和液體的侵蝕）而被溶解，也可能發生化學反應轉化爲其他礦物，地球誕生之初形成的礦物中只有極少數留存至今。

研究礦物是人們瞭解地球史的重要方法。學習礦物學的一大樂趣便是研究那些記錄着地球發展史的礦物。

松原聰

日本國立科學博物館名譽研究員、日本礦物學會前會長、日本礦物科學會前會長、東京大學理學博士。曾受邀在早稻田大學、日本電視臺晚間節目等進行特別講座。榮獲日本礦物科學會櫻井獎、日本礦物學會獎勵獎、日本礦物學會獎等。

宮脅律郎

日本國立科學博物館地質學研究部部長、日本礦物科學學會會長、筑波大學理學博士。榮獲日本礦物科學會獎、日本礦物科學會櫻井獎等。

門馬綱一

日本國立科學博物館礦物科學研究員、日本東北大學理學博士。榮獲日本礦物科學會櫻井獎。

礦物寶石大百科（圖鑑篇）

◆自然金…  … 002

◆自然銀…  … 004

◆自然銅…  … 005

◆自然汞…  … 006

◆自然鐵…  … 007

小知識 來自遠古海洋的恩惠——條帶狀鐵建造…  … 008

小知識 尋找白金…  … 010

◆自然鉑…  … 012

◆自然鋨…  … 013

◆自然砷…  … 014

◆自然鉍…  … 015

◆自然碲…  … 016

◆自然硫…  … 017

◆金剛石（鑽石）…  … 018

小知識 我們身邊的金剛石…  … 020

◆石墨…  …… 022

◆螺硫銀礦…   023

◆輝銅礦…  … 024

◆斑銅礦…  … 025

◆方鉛礦…  … 026

◆閃鋅礦…  … 027

◆黃銅礦…  … 028

◆磁黃鐵礦…   029

◆銅藍…  …… 030

◆辰砂…  …… 031

◆針鎳礦…  … 033

◆雄黃…  …… 034

◆雌黃…  …… 035

◆輝銻礦…  … 037

◆輝鉍礦…  … 038

◆黃鐵礦…  … 039

小知識 金石濱的黃鐵礦…  … 041

◆輝鈷礦…  … 043

◆毒砂…  …… 044

◆輝鉬礦…  … 045

◆硫砷銅礦…   046

◆黝銅礦…  … 047

◆濃紅銀礦…   049

◆車輪礦…  … 050

◆硫銻鉛礦…   051

◆津輕礦…  … 052

◆赤銅礦…  … 053

◆方錳礦…  … 055

◆剛玉…  …… 056

◆紅寶石 /藍寶石…  … 057

◆赤鐵礦…  … 059

◆鈣鈦礦…  … 061

◆鈦鐵礦…  … 062

◆金紅石…  … 063

◆錫石…  …… 065

◆銳鈦礦…  … 066

◆板鈦礦…  … 067

◆水鎂石…  … 068

◆針鐵礦…  … 069

◆尖晶石…  … 071

◆磁鐵礦…  … 073

◆鉻鐵礦…  … 074

◆黑錳礦…  … 075

◆金綠寶石…   076

◆變石（亞歷山大石）…  … 077

◆岩鹽…  …… 078

◆角銀礦…  … 079

◆螢石…  …… 080

◆氯銅礦…  … 081

◆伊予石…  … 082

◆冰晶石…  … 083

◆方解石…  … 084

◆菱鐵礦…  … 086

小知識 用於顯微鏡的晶體…  … 087

◆菱錳礦…  … 088

◆菱鋅礦…  … 090

◆白雲石…  … 091

◆文石（霰石）…  … 092

◆白鉛礦…  … 094

◆氟碳鈰礦…   096

◆綠銅鋅礦…   097

◆藍銅礦…  … 098

◆孔雀石…  … 100

◆碳酸鉻鎂礦…  … 102

◆羥硼銅鈣石（逸見石）…  … 103

◆鈉硼解石…   104

◆重晶石…  … 105

◆天青石…  … 106

◆硬石膏…  … 107

◆石膏…  …… 108

◆膽礬…  …… 109

◆水膽礬…  … 110

◆明礬石…  … 111

◆黃鉀鐵礬…   112

◆大阪石…  … 113

◆箕面石…  … 114

◆手稻石…  … 115

◆鉻鉛礦…  … 116

◆紫磷鐵錳礦…  … 117

◆獨居石…  … 118

◆磷釔礦…  … 119

◆鈣鈾雲母…   121

◆藍鐵礦…  … 123

◆磷灰石…  … 125

◆磷氯鉛礦…   127

◆綠松石…  … 129

◆銀星石…  … 131

◆鈷華…  …… 133

◆鎳華…  …… 134

◆砷鉛礦…  … 135

◆水羥砷鋅石…  … 136

◆葉硫砷銅石…  … 137

◆羥砷鋅石…   138

◆羥釩銅鉛石…  … 139

◆釩鉛礦…  … 140

◆東京石…  … 141

◆鎢錳礦…  … 142

◆鎢鐵礦…  … 143

◆白鎢礦…  … 144

◆鉬鉛礦…  … 146

◆硅鋅礦…  … 148

◆鎂橄欖石…   150

◆橄欖石…  … 151

◆鐵鋁榴石…   152

◆鈣鋁榴石…   153

◆錳鋁榴石…   154

◆鋯石…  …… 156

◆矽線石…  … 158

◆紅柱石…  … 159

◆藍晶石…  … 160

◆十字石…  … 161

◆黃玉…  …… 162

◆榍石…  …… 164

◆絲魚川石…   165

◆異極礦…  … 166

◆斧石…  …… 168

◆鈰褐簾石…   169

◆綠簾石…  … 170

◆紅簾石…  … 171

◆黝簾石…  … 172

◆坦桑石…  … 173

◆符山石…  … 174

◆豐石…  …… 175

◆翠銅礦…  … 176

◆綠柱石…  … 177

◆祖母綠 /海藍寶石…  … 179

◆堇青石…  … 181

◆鐵電氣石…   182

◆鋰電氣石…   183

◆西瓜電氣石…  … 184

◆大隅石…  … 185

◆鈉鋰大隅石（杉石）…  … 186

◆普通輝石…   188

◆硬玉  ……… 189

◆硅灰石…  … 190

小知識 尋找翡翠…  … 191

◆鋰輝石…  … 193

◆紫鋰輝石 /翠綠鋰輝石…  … 194

◆硅釩鍶石（原田石）…  … 195

◆硅錳鈉鋰石（南部石）…  … 196

◆薔薇輝石…   197

◆陽起石…  … 200

◆普通角閃石…  … 201

◆紅硅鈣錳礦…  …  202

◆紫硅鹼鈣石…  … 203

◆高嶺石…  … 204

◆蛇紋石…  … 206

◆滑石…  …… 207

◆白雲母…  … 208

◆金雲母…  … 210

◆鋰雲母…  … 211

◆綠泥石…  … 212

◆葡萄石…  … 213

◆魚眼石…  … 214

◆硅孔雀石…   215

◆方石英…  … 216

◆鱗石英…  … 217

◆石英…  …… 218

◆紫水晶…  … 219

◆瑪瑙 /玉髓  220

◆蛋白石…  … 222

◆微斜長石 /月光石…  … 225

◆鈣長石 /拉長石…  … 226

◆霞石…  …… 227

◆青金石…  … 228

◆方柱石…  … 229

◆方沸石…  … 230

小知識 支撐催化劑產業的礦物——沸石…  … 231

◆中沸石…  … 232

◆鈣沸石…  … 233

◆片沸石…  … 234

◆湯河原沸石…  … 235

礦物寶石大百科（拓展篇）

第1 章 礦物的化學組成和原子排列

◆化學組成…  … 002

◆原子排列…  … 003

◆礦物分類法…   004

◆自然元素礦物… 007

◆硫化物礦物…   009

◆氧化物礦物…   011

◆鹵化物礦物…   012

◆碳酸鹽礦物…   013

小知識 地質作用和生物活動的密切關係… 014

◆硼酸鹽礦物…   016

◆硫酸鹽礦物…   017

◆磷酸鹽礦物…   018

◆硅酸鹽礦物…   020

◆有機礦物…  … 025

小知識 六元世界的礦物——“芳蹤”… 026

第2 章 礦物的性質

◆顏色…  ……… 034

小知識 顏色的描述方法… 039

◆光澤…  ……… 040

◆透明度、折射率… 041

◆晶形…  ……… 043

◆密度、相對密度… … 047

小知識 單位 …… 049

◆解理…  ……… 050

◆硬度…  ……… 052

小知識 關於硬度  054

◆磁性、導電性…056

◆毒性、放射性… 058

◆熱輻射、電磁波 (光、X 射線和紫外線等 )的應用…… 061

◆化學分析…  … 066

◆結構分析…  … 068

第3 章 礦物的形成和產地

◆礦物的形成…   072

◆造岩礦物…  … 075

小知識 在日本發現的新礦物… 079

◆岩漿岩…  …… 081

小知識 組成小笠原羣島的無人巖…087

◆沉積岩…  …… 088

◆變質岩…  …… 090

小知識 奇石趣味  093

◆隕石…  ……… 095

◆礦物的分佈…   096

◆地形和地貌…   098

小知識 組成地球的最主要的礦物——布里奇曼石…100

◆礦物的年代…   102

小知識 化石几乎等於礦物…104

小知識 黏土的世界…106

第4 章 礦物的用途

◆礦物和我們的生活密不可分…108

◆金屬礦產資源…112

◆工業原料…  … 114

小知識 石棉 …… 117

◆不可或缺的工業原料——稀有金屬… 119

小知識 稀土元素稀有嗎…121

小知識 “都市礦山”…122

◆寶石和用作裝飾品的礦物…123

小知識 星光藍寶石和達碧茲藍寶石…129

第5 章 礦物的用途（稀有金屬一覽）

●鋰…  ………… 132

●鈦…  ………… 134

●釩…  ………… 136

●鉻…  ………… 138

●錳…  ………… 140

●鎳…  ………… 141

●鍶…  ………… 142

●鋯…  ………… 144

●鉬…  ………… 146

●銦…  ………… 147

●銻…  ………… 148

●碲…  ………… 150

●鋇…  ………… 151

●鎢…  ………… 153

●鉍…  ………… 154

第6 章 從石器到礦物學

●石器…  ……… 156

●銅和青銅器…   160

●鐵器…  ……… 163

小知識 圓柱錫石  165

●金、銀、鉑 …… 167

小知識 礦物的命名…174

●礦物學的起源… 176

小知識 《日本礦物志》第 3 版下卷和第 4 版…180

第7 章 享受礦物帶來的樂趣

小知識 櫻井礦物標本…190

◆收集、收藏礦物的樂趣…192

小知識 日本人對翡翠的誤解…196

後記…  199

元素週期表… 200

前 言

礦物中發現的許多元素

我們生活的地球，其體積的約 84% 是由礦物構成的。人類在生活中無法忽視礦物的存在。在古代，人類就已經學會利用礦物發展生產力，創造出了許多璀璨的文明。古人對礦物的重視程度是現代人無法企及的。

即使在現代，礦物仍然是不可或缺的重要資源，人們以礦物爲原材料製造工具、高科技產品等，用以維持和發展社會文明。除此之外，礦物還被認爲是解開太陽系行星形成之謎的關鍵。從古至今，人們圍繞礦物相關的各種現象，鑽研、探索，取得了巨大成就。

其中最突出的有：我們在礦物中發現了衆多元素；通過 X 射線衍射法，揭示物質內部原子排列規律的奧祕；通過研究礦物，解讀地球內部的信息。本書取其一小部分，圍繞礦物，進行圖文並茂、通俗易懂的重點介紹。

構成地球的礦物之謎

地球表面大部分被海水、土壤、植物等覆蓋，即使只想搞清楚地球表層礦物的分佈也並非易事。宇宙空間柔軟、密度低，人造探測器能飛到數十億千米外的天際進行探索。

而地球主要是由堅硬且高密度的礦物構成的，以現在的技術水平，僅能到達地表下 10千米左右的地方，這點兒深度比起地殼厚度來說並不算什麼。

法國著名小說家儒勒·凡爾納在 1864 年到 1870 年間陸續發表了《地心遊記》《環繞月球》《海底兩萬裏》等一系列科學幻想冒險小說。小說中構想的火箭（宇宙飛船）和潛水艇（深海探測器）今天已經成爲現實，但是小說中的地底探測器仍處於空想階段，希望我們可以早日夢想成真，發明地底探測器。

在現實中，人們無法直接觀察地球內部，只能採取一些方法間接推測地底的情況。比如，通過調查被地質活動帶到地表的在地球內部形成的礦物，並在實驗室利用高溫、高壓合成類似性質的礦物，以判斷其存在條件；通過記錄地震波來測定地球內部岩石的密度；等等。

礦物學還有大量謎團有待解開，值得研究的對象數不勝數。希望讀者朋友們閱讀完本書後，能對礦物產生興趣，主動去探索地球的礦物之謎。

充滿魅力的礦物

礦物不光具有實用性和科學研究價值，還充滿魅力，有許多吸引人的特點。在遙遠的過去，人們還不瞭解礦物的本質，便將其當作工具、裝飾品和陪葬品使用，甚至用來象徵自己的權力和財富。到了現代也是如此，“治癒石”“能量石”這類概念廣受人們喜愛。

除此之外，收藏礦物也十分流行。在古代，收藏礦物一直是歐洲富裕階層的一大愛好。

日本進入江戶時代後，賞石開始興起。明治時代，收藏、賞玩礦物的愛好開始廣泛流行。

最近，筆者聽說日本各地的大型礦物展銷會舉辦得如火如荼，想必越來越多的人對礦物產生了興趣。這是件好事，但也有消極的一面。有些礦物很受歡迎，但它們的產量有限，所以出現了不少亂挖亂採的現象。希望大家合理開採，保護礦物資源，造福子孫後代。

從礦物中瞭解地球史

現在我們能找到的大部分礦物都來源於地球。

地球形成之初，太陽系中的氣體和固體大規模集聚，由衝擊和放射性元素引起的熱反應熔化了這些物質。之後，元素在重力和化學的作用下，不斷分離、聚合，最終形成地球內部的圈層結構。

直到今天，地球內部還在不停地發生反應，元素的聚合、分散從未停止。一些礦物是在地球誕生之初形成的，一些礦物是後來形成的。

礦物形成後可能會受環境因素影響（溫度和壓力的變化，氣體和液體的侵蝕）而被溶解，也可能發生化學反應轉化爲其他礦物，地球誕生之初形成的礦物中只有極少數留存至今。

研究礦物是人們瞭解地球史的重要方法。學習礦物學的一大樂趣便是研究那些記錄着地球發展史的礦物。不過，光盯着礦物看，可不會有什麼收穫，我們要自覺地學習礦物的各種性質。

正是在這種動力的驅使下，我們纔在礦物中發現了衆多元素，確定了各種礦物的化學成分，搞清楚了礦物的原子排列順序。在這個過程中，先進的分析儀器發揮了極大的作用。最近，甚至出現了可以進行礦物微觀分析的儀器。但是，研究之路漫漫，礦物學還有許多謎團等待人們去解開。

發現新礦物

科學工作的一大樂趣便是發現那些未曾被發現的新現象和新事物，這一點放到礦物學上就是發現新礦物。通過事先推理，預測某些地質環境下可能存在新礦物，最終證實自己的猜想，那份喜悅是難以形容的。

進一步說，如果自己發現的新礦物或用其合成的物質能爲人們所用的話，發現者會更加高興。

認識地球真正的面貌

包括人類在內，地球上所有的生物都生活在地球表層被稱爲地殼的部分之上。人們討論地球環境的時候大多會說到土、沙、水、大氣、植物和動物。但是，這些物質並不是地球的全部，它們僅存在於地球表層。全球變暖只會威脅生物的生存，對地球本身來說構不成什麼影響，而且過去也存在過極其炎熱和極其寒冷的時代。通過研究礦物認識地球的真正面貌，對人類來說極其重要。

礦物在自然狀態下的晶體形態、顏色、光澤深深吸引着人們。在野外發現自己喜歡的礦物或在礦物展會上遇見稀有的礦物都是十分開心的事情。

想要增加礦物給我們帶來的喜悅，就需要學習礦物相關的知識。我們相信本書可以爲那些想踏入礦物世界和想要深入學習礦物知識的讀者提供很大的幫助。