窒素約七九%、酸素約二〇%、アルゴン約一%、
二酸化炭素約○・○〇三五%、これが現在の地球の大気組成である。
地球上の生物にとって、ほどよい量の酸素、
それは地球の進化の過程でつくられてきた。
その酸素の歴史を解きあかすカギは、
オーストラリア西部のシャーク湾で発見された現世のストロマトライトと、
同じくハマースレー盆地の赤茶けた縞状の大鉄鉱床に隠されていた。
ストロマトライトとよばれる風変わりな岩石は、
古くから世界各地の約二五億年前から六億年前ころの地層中から大量に発見されていたが、
その成因については不明な点が多かった。
しかし、現世のストロマトライトの発見により、
この岩石はラン藻類がつくりあげる堆積岩であることが明らかとなった。
しかも、このラン藻類は光合成をおこない、酸素を放出しているのである。
ダイアモンドは学術的にたいへん重要な鉱物である。
科学技術の進歩した現代でも、地球のなかの物質を見ることはたいへんに難しい。
穴は、せいぜい一〇キロメートル程度掘るのが限界で、
地球の半径の六四〇〇キロメートルから見ればゼロに近い。
ダイアモンドは、深いものでは地下約六七〇キロメートルのところでできると考えられている。
ダイアモンドは、生成するときに、
周りにある物質をなかに取り込むことがある。
一度取り込まれた物質は、周りの環境に影響されることなく、地表にもたらされる。
このようにして、ダイアモンドから、地球の深部の物質を手に入れることができる。
宝石としての価値は下がるが、研究者はその物質を調べることによって、
地球のなかを知ることができるのである。
タイアモンドを見たときに、その美しさばかりでなく、
ぜひ、地球内部の世界のことも思い描いてもらいたい。
昔から色や結晶の形の美しい鉱物は、宝飾品として愛されてきた。
そのなかでも、ダイアモンドはもっとも人気のある鉱物といえるだろう。
しかし、ダイアモンドは美しいだけではなく、学術的にも工業的にも重要なのである。
ダイアモンドは天然に産出する鉱物のなかでもっとも硬い。
つまり、ダイアモンドを使えば、地球上にあるすべてのものを切ったり、
削ったりできるわけである。
ここでいう「硬い」とは、物と物をこすり合わせたときに、
どちらに傷が付くかということで、衝撃には弱い場合がある。
ダイアモンドはハンマーよりも硬いが、衝撃には弱い。
たぶん、誰もやらないとは思うが、
ダイアモンドをハンマーでたたけば割れてしまうので、注意が必要である。
しかし実際には、現在、地球上で知られている鉱物の数は四〇〇〇程度である。
四〇〇〇は多いが、無限にあるわけではない。
四〇〇〇の鉱物のなかで、岩石を構成している鉱物の数は、
おおよそ数十種類程度である。この岩石をつくる鉱物のことを、造岩鉱物とよんでいる。
造岩鉱物のなかでも、とくにふつうに見られるのが、
石英、正長石、斜長石、黒雲母、白雲母、角閃石、輝石、カンラン石である。
これらの鉱物に共通しているのは、
すべて、ケイ素と酸素を含むことである。
そのために、ケイ酸塩鉱物ともよばれている。
酸素とケイ素は、地殻を構成している元素のなかではもっとも多い元素である。
小さな鉱物も、巨大な山もすべてが、ケイ酸塩という造岩鉱物からできているのである。
よく、岩石と鉱物の違いについての質問を受けることがある。
鉱物とは、元素が一定の比率で、規則正しく配列したもの、
すなわち結晶したものである。
たとえば、水晶(石英)は、
ケイ素という元素一個と酸素二個が規則正しく配列したものである。
岩石とは、このような鉱物が集まってできた集合体である。
岩石に含まれる鉱物の比率は、岩石によってまちまちである。
そのために、岩石の化学組成や、色などの見た目が異なってくるのである。
鉱物が、元素の規則正しく配列したものであるならば、
鉱物の種類の数は、元素の数、九〇個の組み合わせを考えると、無数にあってよい。
また、同じ組み合わせでも、配列の形が異なれば、種類の数はさらに多くなるはずである。
