矿物中发现的许多元素
我们生活的地球，其体积的约 84% 是由矿物构成的。人类在生活中无法忽视矿物的存在。人们围绕矿物相关的各种现象，钻研、探索，取得了巨大成就。其中最突出的有：我们在矿物中发现了众多元素；通过 X 射线衍射法，揭示物质内部原子排列规律的奥秘；通过研究矿物，解读地球内部的信息。本书取其一小部分，围绕矿物，进行图文并茂、通俗易懂的重点介绍。

构成地球的矿物之谜
地球表面大部分被海水、土壤、植物等覆盖，即使只想搞清楚地球表层矿物的分布也并非易事。宇宙空间柔软、密度低，人造探测器能飞到数十亿千米外的天际进行探索。而地球主要是由坚硬且高密度的矿物构成的，以现在的技术水平，仅能到达地表下10千米左右的地方，这点儿深度比起地壳厚度来说并不算什么。
在现实中，人们无法直接观察地球内部，只能采取一些方法间接推测地底的情况。比如，通过调查被地质活动带到地表的在地球内部形成的矿物，并在实验室利用高温、高压合成类似性质的矿物，以判断其存在条件；通过记录地震波来测定地球内部岩石的密度；等等。
矿物学还有大量谜团有待解开，值得研究的对象数不胜数。希望读者朋友们阅读完本书后，能对矿物产生兴趣，主动去探索地球的矿物之谜。

从矿物中了解地球史
现在我们能找到的大部分矿物都来源于地球。地球形成之初，太阳系中的气体和固体大规模集聚，由冲击和放射性元素引起的热反应熔化了这些物质。之后，元素在重力和化学的作用下，不断分离、聚合，最终形成地球内部的圈层结构。直到今天，地球内部还在不停地发生反应，元素的聚合、分散从未停止。一些矿物是在地球诞生之初形成的，一些矿物是后来形成的。矿物形成后可能会受环境因素影响（温度和压力的变化，气体和液体的侵蚀）而被溶解，也可能发生化学反应转化为其他矿物，地球诞生之初形成的矿物中只有极少数留存至今。
研究矿物是人们了解地球史的重要方法。学习矿物学的一大乐趣便是研究那些记录着地球发展史的矿物。

矿物是地球历史的记录者，也是推动人类文明进程的使者。
当猿人从河滩上拣拾起第一块石块，学着打制成合适的工具，旧石器时代开始了。
当智人学着对打制石器进行加工、改良，发明出磨制石器，人类来到了新石器时代。
因为发现了自然铜，并学会了对自然铜进行提炼，烧制出器具、武器，青铜器时代到来了。
偶然对铁陨石进行冶炼，掌握了炼铁技术，人类开始大量开采砂铁，开启了铁器时代。
工业时代，人类通过对矿物资源的开发利用，创造出更加丰富多彩的物质文明。
随着对稀有金属的不断开发，制造出晶体管、热敏电阻等部件，我们来到了信息时代。
人类通过了解矿物、学习矿物学知识，利用矿物不断地制造出更实用、更丰富的工具，从一个文明走向更高一级的文明。
现在，请跟随本书一起潜入神秘又美丽的地下世界，开启一场有关矿物与宝石、远古与未来的精彩冒险吧！

前 言
矿物中发现的许多元素
我们生活的地球，其体积的约 84% 是由矿物构成的。人类在生活中无法忽视矿物的存在。在古代，人类就已经学会利用矿物发展生产力，创造出了许多璀璨的文明。古人对矿物的重视程度是现代人无法企及的。
即使在现代，矿物仍然是不可或缺的重要资源，人们以矿物为原材料制造工具、高科技产品等，用以维持和发展社会文明。除此之外，矿物还被认为是解开太阳系行星形成之谜的关键。从古至今，人们围绕矿物相关的各种现象，钻研、探索，取得了巨大成就。
其中最突出的有：我们在矿物中发现了众多元素；通过 X 射线衍射法，揭示物质内部原子排列规律的奥秘；通过研究矿物，解读地球内部的信息。本书取其一小部分，围绕矿物，进行图文并茂、通俗易懂的重点介绍。

构成地球的矿物之谜
地球表面大部分被海水、土壤、植物等覆盖，即使只想搞清楚地球表层矿物的分布也并非易事。宇宙空间柔软、密度低，人造探测器能飞到数十亿千米外的天际进行探索。
而地球主要是由坚硬且高密度的矿物构成的，以现在的技术水平，仅能到达地表下 10千米左右的地方，这点儿深度比起地壳厚度来说并不算什么。
法国著名小说家儒勒·凡尔纳在 1864 年到 1870 年间陆续发表了《地心游记》《环绕月球》《海底两万里》等一系列科学幻想冒险小说。小说中构想的火箭（宇宙飞船）和潜水艇（深海探测器）今天已经成为现实，但是小说中的地底探测器仍处于空想阶段，希望我们可以早日梦想成真，发明地底探测器。
在现实中，人们无法直接观察地球内部，只能采取一些方法间接推测地底的情况。比如，通过调查被地质活动带到地表的在地球内部形成的矿物，并在实验室利用高温、高压合成类似性质的矿物，以判断其存在条件；通过记录地震波来测定地球内部岩石的密度；等等。
矿物学还有大量谜团有待解开，值得研究的对象数不胜数。希望读者朋友们阅读完本书后，能对矿物产生兴趣，主动去探索地球的矿物之谜。

充满魅力的矿物
矿物不光具有实用性和科学研究价值，还充满魅力，有许多吸引人的特点。在遥远的过去，人们还不了解矿物的本质，便将其当作工具、装饰品和陪葬品使用，甚至用来象征自己的权力和财富。到了现代也是如此，治愈石能量石这类概念广受人们喜爱。
除此之外，收藏矿物也十分流行。在古代，收藏矿物一直是欧洲富裕阶层的一大爱好。
日本进入江户时代后，赏石开始兴起。明治时代，收藏、赏玩矿物的爱好开始广泛流行。
最近，笔者听说日本各地的大型矿物展销会举办得如火如荼，想必越来越多的人对矿物产生了兴趣。这是件好事，但也有消极的一面。有些矿物很受欢迎，但它们的产量有限，所以出现了不少乱挖乱采的现象。希望大家合理开采，保护矿物资源，造福子孙后代。

从矿物中了解地球史
现在我们能找到的大部分矿物都来源于地球。
地球形成之初，太阳系中的气体和固体大规模集聚，由冲击和放射性元素引起的热反应熔化了这些物质。之后，元素在重力和化学的作用下，不断分离、聚合，最终形成地球内部的圈层结构。
直到今天，地球内部还在不停地发生反应，元素的聚合、分散从未停止。一些矿物是在地球诞生之初形成的，一些矿物是后来形成的。
矿物形成后可能会受环境因素影响（温度和压力的变化，气体和液体的侵蚀）而被溶解，也可能发生化学反应转化为其他矿物，地球诞生之初形成的矿物中只有极少数留存至今。
研究矿物是人们了解地球史的重要方法。学习矿物学的一大乐趣便是研究那些记录着地球发展史的矿物。不过，光盯着矿物看，可不会有什么收获，我们要自觉地学习矿物的各种性质。
正是在这种动力的驱使下，我们才在矿物中发现了众多元素，确定了各种矿物的化学成分，搞清楚了矿物的原子排列顺序。在这个过程中，先进的分析仪器发挥了极大的作用。最近，甚至出现了可以进行矿物微观分析的仪器。但是，研究之路漫漫，矿物学还有许多谜团等待人们去解开。

发现新矿物
科学工作的一大乐趣便是发现那些未曾被发现的新现象和新事物，这一点放到矿物学上就是发现新矿物。通过事先推理，预测某些地质环境下可能存在新矿物，最终证实自己的猜想，那份喜悦是难以形容的。
进一步说，如果自己发现的新矿物或用其合成的物质能为人们所用的话，发现者会更加高兴。

认识地球真正的面貌
包括人类在内，地球上所有的生物都生活在地球表层被称为地壳的部分之上。人们讨论地球环境的时候大多会说到土、沙、水、大气、植物和动物。但是，这些物质并不是地球的全部，它们仅存在于地球表层。全球变暖只会威胁生物的生存，对地球本身来说构不成什么影响，而且过去也存在过极其炎热和极其寒冷的时代。通过研究矿物认识地球的真正面貌，对人类来说极其重要。
矿物在自然状态下的晶体形态、颜色、光泽深深吸引着人们。在野外发现自己喜欢的矿物或在矿物展会上遇见稀有的矿物都是十分开心的事情。
想要增加矿物给我们带来的喜悦，就需要学习矿物相关的知识。我们相信本书可以为那些想踏入矿物世界和想要深入学习矿物知识的读者提供很大的帮助。

松原聪
日本国立科学博物馆名誉研究员、日本矿物学会前会长、日本矿物科学会前会长、东京大学理学博士。曾受邀在早稻田大学、日本电视台晚间节目等进行特别讲座。荣获日本矿物科学会樱井奖、日本矿物学会奖励奖、日本矿物学会奖等。

宫胁律郎
日本国立科学博物馆地质学研究部部长、日本矿物科学学会会长、筑波大学理学博士。荣获日本矿物科学会奖、日本矿物科学会樱井奖等。

门马纲一
日本国立科学博物馆矿物科学研究员、日本东北大学理学博士。荣获日本矿物科学会樱井奖。

矿物宝石大百科（图鉴篇）
◆自然金… … 002
◆自然银… … 004
◆自然铜… … 005
◆自然汞… … 006
◆自然铁… … 007
小知识 来自远古海洋的恩惠条带状铁建造… … 008
小知识 寻找白金… … 010
◆自然铂… … 012
◆自然锇… … 013
◆自然砷… … 014
◆自然铋… … 015
◆自然碲… … 016
◆自然硫… … 017
◆金刚石（钻石）… … 018
小知识 我们身边的金刚石… … 020
◆石墨… …… 022
◆螺硫银矿… 023
◆辉铜矿… … 024
◆斑铜矿… … 025
◆方铅矿… … 026
◆闪锌矿… … 027
◆黄铜矿… … 028
◆磁黄铁矿… 029
◆铜蓝… …… 030
◆辰砂… …… 031
◆针镍矿… … 033
◆雄黄… …… 034
◆雌黄… …… 035
◆辉锑矿… … 037
◆辉铋矿… … 038
◆黄铁矿… … 039
小知识 金石滨的黄铁矿… … 041
◆辉钴矿… … 043
◆毒砂… …… 044
◆辉钼矿… … 045
◆硫砷铜矿… 046
◆黝铜矿… … 047
◆浓红银矿… 049
◆车轮矿… … 050
◆硫锑铅矿… 051
◆津轻矿… … 052
◆赤铜矿… … 053
◆方锰矿… … 055
◆刚玉… …… 056
◆红宝石 /蓝宝石… … 057
◆赤铁矿… … 059
◆钙钛矿… … 061
◆钛铁矿… … 062
◆金红石… … 063
◆锡石… …… 065
◆锐钛矿… … 066
◆板钛矿… … 067
◆水镁石… … 068
◆针铁矿… … 069
◆尖晶石… … 071
◆磁铁矿… … 073
◆铬铁矿… … 074
◆黑锰矿… … 075
◆金绿宝石… 076
◆变石（亚历山大石）… … 077
◆岩盐… …… 078
◆角银矿… … 079
◆萤石… …… 080
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◆冰晶石… … 083
◆方解石… … 084
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小知识 用于显微镜的晶体… … 087
◆菱锰矿… … 088
◆菱锌矿… … 090
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◆氟碳铈矿… 096
◆绿铜锌矿… 097
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◆孔雀石… … 100
◆碳酸铬镁矿… … 102
◆羟硼铜钙石（逸见石）… … 103
◆钠硼解石… 104
◆重晶石… … 105
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◆水胆矾… … 110
◆明矾石… … 111
◆黄钾铁矾… 112
◆大阪石… … 113
◆箕面石… … 114
◆手稻石… … 115
◆铬铅矿… … 116
◆紫磷铁锰矿… … 117
◆独居石… … 118
◆磷钇矿… … 119
◆钙铀云母… 121
◆蓝铁矿… … 123
◆磷灰石… … 125
◆磷氯铅矿… 127
◆绿松石… … 129
◆银星石… … 131
◆钴华… …… 133
◆镍华… …… 134
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◆水羟砷锌石… … 136
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◆羟砷锌石… 138
◆羟钒铜铅石… … 139
◆钒铅矿… … 140
◆东京石… … 141
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◆镁橄榄石… 150
◆橄榄石… … 151
◆铁铝榴石… 152
◆钙铝榴石… 153
◆锰铝榴石… 154
◆锆石… …… 156
◆矽线石… … 158
◆红柱石… … 159
◆蓝晶石… … 160
◆十字石… … 161
◆黄玉… …… 162
◆榍石… …… 164
◆丝鱼川石… 165
◆异极矿… … 166
◆斧石… …… 168
◆铈褐帘石… 169
◆绿帘石… … 170
◆红帘石… … 171
◆黝帘石… … 172
◆坦桑石… … 173
◆符山石… … 174
◆丰石… …… 175
◆翠铜矿… … 176
◆绿柱石… … 177
◆祖母绿 /海蓝宝石… … 179
◆堇青石… … 181
◆铁电气石… 182
◆锂电气石… 183
◆西瓜电气石… … 184
◆大隅石… … 185
◆钠锂大隅石（杉石）… … 186
◆普通辉石… 188
◆硬玉 ……… 189
◆硅灰石… … 190
小知识 寻找翡翠… … 191
◆锂辉石… … 193
◆紫锂辉石 /翠绿锂辉石… … 194
◆硅钒锶石（原田石）… … 195
◆硅锰钠锂石（南部石）… … 196
◆蔷薇辉石… 197
◆阳起石… … 200
◆普通角闪石… … 201
◆红硅钙锰矿… … 202
◆紫硅碱钙石… … 203
◆高岭石… … 204
◆蛇纹石… … 206
◆滑石… …… 207
◆白云母… … 208
◆金云母… … 210
◆锂云母… … 211
◆绿泥石… … 212
◆葡萄石… … 213
◆鱼眼石… … 214
◆硅孔雀石… 215
◆方石英… … 216
◆鳞石英… … 217
◆石英… …… 218
◆紫水晶… … 219
◆玛瑙 /玉髓 220
◆蛋白石… … 222
◆微斜长石 /月光石… … 225
◆钙长石 /拉长石… … 226
◆霞石… …… 227
◆青金石… … 228
◆方柱石… … 229
◆方沸石… … 230
小知识 支撑催化剂产业的矿物沸石… … 231
◆中沸石… … 232
◆钙沸石… … 233
◆片沸石… … 234
◆汤河原沸石… … 235

矿物宝石大百科（拓展篇）
第1 章 矿物的化学组成和原子排列
◆化学组成… … 002
◆原子排列… … 003
◆矿物分类法… 004
◆自然元素矿物… 007
◆硫化物矿物… 009
◆氧化物矿物… 011
◆卤化物矿物… 012
◆碳酸盐矿物… 013
小知识 地质作用和生物活动的密切关系… 014
◆硼酸盐矿物… 016
◆硫酸盐矿物… 017
◆磷酸盐矿物… 018
◆硅酸盐矿物… 020
◆有机矿物… … 025
小知识 六元世界的矿物芳踪… 026
第2 章 矿物的性质
◆颜色… ……… 034
小知识 颜色的描述方法… 039
◆光泽… ……… 040
◆透明度、折射率… 041
◆晶形… ……… 043
◆密度、相对密度… … 047
小知识 单位 …… 049
◆解理… ……… 050
◆硬度… ……… 052
小知识 关于硬度 054
◆磁性、导电性…056
◆毒性、放射性… 058
◆热辐射、电磁波 (光、X 射线和紫外线等 )的应用…… 061
◆化学分析… … 066
◆结构分析… … 068
第3 章 矿物的形成和产地
◆矿物的形成… 072
◆造岩矿物… … 075
小知识 在日本发现的新矿物… 079
◆岩浆岩… …… 081
小知识 组成小笠原群岛的无人岩…087
◆沉积岩… …… 088
◆变质岩… …… 090
小知识 奇石趣味 093
◆陨石… ……… 095
◆矿物的分布… 096
◆地形和地貌… 098
小知识 组成地球的最主要的矿物布里奇曼石…100
◆矿物的年代… 102
小知识 化石几乎等于矿物…104
小知识 黏土的世界…106
第4 章 矿物的用途
◆矿物和我们的生活密不可分…108
◆金属矿产资源…112
◆工业原料… … 114
小知识 石棉 …… 117
◆不可或缺的工业原料稀有金属… 119
小知识 稀土元素稀有吗…121
小知识 都市矿山…122
◆宝石和用作装饰品的矿物…123
小知识 星光蓝宝石和达碧兹蓝宝石…129
第5 章 矿物的用途（稀有金属一览）
●锂… ………… 132
●钛… ………… 134
●钒… ………… 136
●铬… ………… 138
●锰… ………… 140
●镍… ………… 141
●锶… ………… 142
●锆… ………… 144
●钼… ………… 146
●铟… ………… 147
●锑… ………… 148
●碲… ………… 150
●钡… ………… 151
●钨… ………… 153
●铋… ………… 154
第6 章 从石器到矿物学
●石器… ……… 156
●铜和青铜器… 160
●铁器… ……… 163
小知识 圆柱锡石 165
●金、银、铂 …… 167
小知识 矿物的命名…174
●矿物学的起源… 176
小知识 《日本矿物志》第 3 版下卷和第 4 版…180
第7 章 享受矿物带来的乐趣
小知识 樱井矿物标本…190
◆收集、收藏矿物的乐趣…192
小知识 日本人对翡翠的误解…196
后记… 199
元素周期表… 200