高校地学基礎 造岩鉱物—色と割れ方を観察表に整理して岩石と区別する｜武蔵野個別指導塾

白い粒の色とへき開を観察表に整理し、石英と長石を見分ける題材は造岩鉱物です。

よくあるのは、岩石の中の白い粒を見て、すべて石英だと答えてしまう場面です。白っぽい粒には長石もあります。色は観察の出発点ですが、色だけで名前を決めると、別の鉱物を同じものとして数えてしまいます。

学校の範囲表を開き、授業ノートやワーク、小テストの該当箇所で、鉱物名と観察する性質を先に確かめてください。ここでは石英と長石、代表的な有色鉱物を取り上げ、色と割れ方から判断する練習をします。結晶の内部の化学的な構造には踏み込みません。

テストで観察表を読むとき

出方の1つは、鉱物を無色鉱物と有色鉱物に分ける問題です。石英と長石は無色鉱物、黒雲母・角閃石・輝石・かんらん石は代表的な有色鉱物です。「無色」は鉱物の分類名であり、標本が必ず透明に見えるという意味ではありません。白っぽく見える長石もこの仲間です。

もう1つは、色とへき開の観察から候補を選び、理由を短く書く問題です。色が似ていても割れ方が違えば、表の別の行へ進めます。問題で示された観察結果を用いて、「見えたこと」と「そこから選んだ名前」を区別しましょう。

さらに、岩石の写真や標本から粒の名前を問う問題もあります。複数の鉱物が集まったものを岩石といい、構成する一つひとつの鉱物と混同しないことが要点です。写真で粒の割れ方が見えなければ、その情報だけで石英か長石かを断定しない姿勢も必要です。

色と割れ方を別の欄に置く

岩石をつくる主な鉱物を造岩鉱物といいます。岩石は鉱物などからできたまとまりで、石英や長石は鉱物の名前です。岩石全体の名前を答える欄に、粒の名前を書いていないか確認します。逆に、粒の性質を尋ねられたときには、岩石全体の色をそのまま粒の性質として扱わないようにします。

図1のように、鉱物の色による分類と割れ方による観察は別のものです。石英と長石はいずれも無色鉱物に分類されますが、標本の見え方は透明から白っぽいものまであります。石英には明瞭なへき開がなく、不規則に割れます。長石には一定の方向に割れやすい性質があります。

図1の「平らに割れやすい」は、へき開という性質を簡略化して表しています。へき開とは、鉱物がある決まった方向に割れやすい性質です。割った面が平らに見えることは手掛かりですが、岩石の割れ目や結晶の外側の平らな面を見ただけで、へき開だと決めることはできません。繰り返し同じ向きの割れ面が見えるかを観察します。

黒雲母は黒っぽく、薄い板状にはがれやすい有色鉱物です。角閃石や輝石は暗色で、かんらん石は緑色を帯びることがあります。ただし、色は標本の状態や見え方で変わるため、色だけで有色鉱物の名前まで確定するのは危険です。へき開や形など、問題が与えるほかの情報を組み合わせます。

暗色の粒についても、観察した色と鉱物の分類名を分けて書きます。たとえば黒っぽい粒を有色鉱物の候補として扱っても、それだけでは黒雲母、角閃石、輝石のどれかを決められません。板状にはがれる特徴が加われば黒雲母を考える根拠になりますが、見えない性質を補ってはいけません。問題に示された選択肢と観察項目の両方を読み、候補が複数残るときはそのまま残します。

観察表を作るときは「白っぽい」「平らな割れ面が繰り返し見える」のように、まず見た事実を欄に書きます。その隣に「長石が候補」と記せば、事実と解釈を追い直せます。割れ面が見えないときは空欄や「未確認」とし、「へき開がない」と置き換えません。見えなかったことと、性質として存在しないことは別です。

基本例題：白い2粒を比べる

観察しやすいように取り出した粒Aと粒Bについて、次の結果が得られました。Aは白っぽく、割れたところに同じ向きの平らな面が繰り返し見えます。Bも白っぽいのですが、割れ方は不規則で、明瞭なへき開は確認されません。選択肢を石英と長石に限り、各粒を選び、色と割れ方を使って理由をそれぞれ1文で書いてください。なお、割れ方は十分に観察できたものとします。

図2のように、まず両方の色を書き、その後で割れ方を別々に読みます。図は粒の特徴を示す模式図で、実際の大きさや形を表したものではありません。

1. Aの色は白っぽいので、無色鉱物の石英と長石のどちらも候補に残ります。色の欄だけでは決まりません。
2. Aには同じ向きの平らな割れ面が繰り返し見えます。この観察は、一定の方向に割れやすいへき開と対応します。
3. 選択肢のうち、明瞭なへき開をもつ長石をAに選びます。
4. Bも白っぽいため、色だけでは両候補を残します。
5. Bの割れ方は不規則で、十分に観察したうえで明瞭なへき開が確認されていません。この条件は石英の特徴と対応します。
6. したがってBには石英を選びます。

解答例は「Aは白っぽく、一定方向の平らな割れ面が繰り返し見えるので長石です。Bは白っぽく、不規則に割れ、明瞭なへき開がないので石英です」です。Aの答えを観察へ戻すと、白っぽい色も平らな割れ面も条件に合います。Bについても、白っぽい色と不規則な割れ方の両方が条件に合います。

この例では選択肢と十分な観察という条件があるため、名前まで選べます。もしBの表に「割れ面を観察していない」とあれば、色の情報だけでは石英と長石の両方が残ります。空欄を勝手に「へき開なし」に変えず、追加観察が必要と答えます。図2の分岐を進む前に、必要な欄が埋まっているかを確かめることが大切です。

少し難しい例題：未確認の欄を残す

ある岩石を構成する粒C・D・Eを観察しました。候補として石英、長石、黒雲母が示されています。Cは白っぽい粒で、不規則な割れ方が十分に観察されています。Dも白っぽい粒ですが、割れ方を観察できていません。Eは黒っぽく、薄い板状にはがれます。各粒について、候補から名前を選べるものは名前を書き、選べないものは残る候補と必要な観察を1文で書いてください。

最初に色の欄を見ます。CとDはどちらも白っぽいので、石英と長石を候補に残します。Eは黒っぽく、薄い板状にはがれることも示されているので、黒雲母に対応します。暗い色という情報に加え、はがれ方が候補を絞る根拠です。

次に割れ方を読みます。Cは十分に観察して不規則に割れるため、選択肢の中では石英です。Dは割れ方が未確認なので、石英と長石のどちらも残ります。Dには平らな割れ面が一定方向に繰り返し現れるかを観察する必要があります。仮に明瞭なへき開が観察されれば長石、不規則な割れ方が十分に確認されれば石英を選びます。

解答を条件へ戻しましょう。Cを石英とすると白っぽい色と不規則な割れ方に合い、Eを黒雲母とすると黒っぽい色と板状にはがれる性質に合います。Dは色だけでは両候補に合うので、名前を1つに決めないことが条件に合います。Cが石英だからDは残った長石だ、と消去することはできません。問題には、3種類がそれぞれ1粒ずつあるという条件がないからです。

この問題の分かれ目は、性質が「ない」と観察したのか、その性質を「まだ見ていない」のかです。観察が十分でない粒は、答えを急ぐ代わりに次に必要な観察を書きます。実際の標本で傷や汚れが判断を妨げる場合も、問題の条件を補わず、観察可能な面を探すことから始めます。

誤答を直す：見た事実に戻る

図3のように、「白いから石英」と直結させると長石を落とします。たとえば「白っぽく、平らな割れ面が一定方向に見える粒は石英」という答えは、色だけを拾い、割れ方の条件を使っていないことが原因です。白っぽい色から石英と長石を候補にし、平らな割れ面を根拠に長石へ進みます。

別の誤答は「へき開が見えなかったので、必ず石英」です。十分に割れ面を観察できたのか、単に粒の表面しか見ていないのかで意味が違います。観察不足なら、割れ方を調べるという手順へ戻します。図3のように色と割れ方を別々に記録すれば、情報が足りない箇所も見つけやすくなります。

「黒い粒は岩石で、白い粒は鉱物」という答えも分類の軸が混ざっています。黒雲母は有色鉱物で、色が暗くても鉱物です。複数の粒の集まりを見ているのか、集まりを構成する粒を見ているのかを先に確かめます。岩石の名前と鉱物の名前を対応させるときも、問われた対象に印を付けましょう。

また、「へき開はどの方向にも同じように割れる性質」という説明では、決まった方向という条件が抜けています。一定の方向に割れやすいことを言葉に直し、表に見える平らな割れ面と結び付けます。偶然できた割れ面を一度見ただけで、方向のそろったへき開と決めないことも必要です。

自分で確かめる問題

次の4問はそれぞれ独立した観察です。問題をまとめて解いた後、解答欄で理由を照合してください。割れ方が「十分に観察された」とある場合は、その性質を判断できるものとします。

1. 粒Pは淡い色で、割れた部分に一定方向の平らな面が繰り返し見えます。粒Qも淡い色ですが、十分な観察で不規則に割れることがわかりました。選択肢を石英と長石に限り、PとQの名前をそれぞれ書き、割れ方を根拠として各1文で説明してください。
2. 粒Rは白っぽく見えますが、割れた面を調べていません。選択肢を石英と長石に限るとき、残る候補を両方挙げ、判定に必要な観察を1文で書いてください。
3. 粒Sは黒っぽく、薄い板のようにはがれます。石英・長石・黒雲母から名前を選び、無色鉱物と有色鉱物のどちらかを書いてください。さらに、粒Sが岩石を構成しているとき、粒Sと岩石の関係を「鉱物」を使って1文で説明してください。
4. 次の答案の誤りを、観察の不足に注目して1文で直してください。「緑色の粒を見たので、他の性質を調べずに必ずかんらん石と断定できる」。必要な追加情報にも触れてください。

問題の答えと見直し

1. Pは長石、Qは石英です。Pは一定方向の平らな割れ面が繰り返し見えるので、へき開をもつ長石に対応します。Qは十分な観察で不規則に割れるので、明瞭なへき開をもたない石英に対応します。答えを観察に戻すと、どちらも淡い色という条件に合い、割れ方はそれぞれの条件に合います。
2. 候補は石英と長石です。割れた面を観察し、一定方向の平らな面が繰り返し見えるか、不規則に割れるかを確かめます。白っぽい色はどちらにも合うので、観察していない割れ方を理由にして片方を除くことはできません。
3. Sは黒雲母で、有色鉱物です。解答例は「粒Sは、岩石を構成する鉱物の1つです」です。黒っぽい色と板状にはがれる特徴を答えに戻すと、黒雲母という選択に対応します。粒とそれを含む岩石を同じ名前で呼ばないことも確認します。
4. 解答例は「緑色だけでは名前を断定せず、割れ方や形などの情報も調べて候補を比べます」です。緑色はかんらん石を考える手掛かりですが、与えられた情報が色しかないという条件では、ほかの性質を使った照合ができません。観察の不足を指摘し、必要な情報を示すところまで書きます。

覚えておくこと

• 石英と長石は無色鉱物で、白っぽい粒の色だけでは区別できません。
• 石英は明瞭なへき開がなく、長石は一定方向に割れやすい性質があります。
• 黒雲母などは有色鉱物で、岩石を構成する粒として見ます。
• 割れ方が未確認なら候補を残し、必要な観察を示します。

答案のどこから見直すか

色の分類は書けるのに粒の名前で誤る場合は、観察表に「色」と「割れ方」の2欄を作り、どの欄を判定に使ったかをたどります。名前を覚えていても、へき開の意味を「平ら」だけで説明していれば、「決まった方向に割れやすい」という部分を言葉に戻します。

個別指導では、白っぽい粒について、割れ方が十分に示された場合と未確認の場合の答案を並べて確かめます。どちらも同じ名前を書いているなら、観察不足の欄を見つけられているかを確認します。岩石と鉱物の欄が入れ替わる場合は、粒と粒の集まりを指しながら答案の対象を言い直します。観察の根拠を残すことが、造岩鉱物の名前を選ぶ手掛かりです。