摩擦や傷に対する強さを表します。一般に、天然石の硬度はモース硬度によって表します。
■モース硬度
ドイツの鉱物学者フリードリヒ・モースによって、1822年に考案された鉱物の硬度を表す基準です。表のような10段階の基準となる石を選定し、その鉱物がどの基準石でキズがつくかを調べて10段階に分類します。数字が大きいほど硬度が高く、ダイヤモンドはダイヤモンドによって傷つくので、一番硬い硬度10です。
■モース硬度の標準石
モース硬度 |
鉱物名 |
ヌープ硬度 |
10 |
ダイヤモンド |
5500~6950 |
9 |
コランダム(ルビー、サファイヤ) |
1600~2000 |
8 |
トパース(黄玉) |
1250 |
7 |
クオーツ(水晶) |
710~790 |
6 |
オーソクレース(正長石) |
560 |
5 |
アパタイト(燐灰石) |
430~490 |
4 |
フローライト(螢石) |
163 |
3 |
カルサイト(方解石) |
135 |
2 |
ジプサム(石膏) |
132 |
1 |
タルク(滑石) |
0 |
モース硬度は特別な硬度計を用いることなく、目安となる硬度を手軽に調べることができるため、広く使われています。しかし、石を傷つけるため、宝石の場合は他に調べる方法がない場合のみ使われます。
■ヌープ硬度
アメリカのヌープ博士によって、1939年に考案された硬度測定法。モース硬度が硬さの順位を表すのに対して、ヌープ硬度はより科学的な測定法で、硬さそのものを計ります。
モース硬度の標準石をヌープ硬度で表すと表のようになり、ダイヤモンドが他の鉱物よりも飛び抜けて硬いことがわかります。
靭性は、その硬度のねばり強さ、加えられた力に抵抗する割れにくさを表す指標です。
摩擦や傷に対する強さを表す硬度とは、まったく別の特性です。例えば、硬度が10で最も硬いダイヤモンドは靭性が弱い石です。構造上原子の結びつきが弱い方向があり、その方向にハンマーでたたくと容易に割れてしまいます。
これに対し、ヒスイはダイヤモンドよりも靭性が強く、割れにくいとされます。
石によって割れ方に特徴があります。
摩擦や傷に対する強さを表す硬度とは、まったく別の特性です。例えば、硬度が10で最も硬いダイヤモンドは靭性が弱い石です。構造上原子の結びつきが弱い方向があり、その方向にハンマーでたたくと容易に割れてしまいます。
これに対し、ヒスイはダイヤモンドよりも靭性が強く、割れにくいとされます。
■劈開
鉱物に力が加わったとき、結晶の特定方向への割れやすさを表す言葉です。劈開は「完全」で正八面体の面に対して、平行に強い力を加えると、簡単に割ることができます。
■断口
断口とは、鉱物が割れたときの割れ口のことです。劈開がなく、とくに割れやすい方向がない鉱物の場合は、断口が平らな面にならず、貝殻状、平坦状、針状など独特の断口を見せるものがあります。
光の屈折によって、さまざまな効果が現れます。
■シャトヤンシー(猫目効果)
光にかざすとひと筋の白い光が現れるキャッツアイ効果のことで、変彩効果ともいう。内部に密集する平行状のチューブ・インクルージョン、もしくは平行状の繊維組織による光の反射によって起こり、代表的なキャッツアイをはじめ、さまざまな石で見られる。
■アステリズム(スター効果)
ルチル(金紅石:きんこうせき)の細かい針状結晶によって、4条または、6条の白い筋が星のように現れる現象で、星彩効果ともいわれる。規則正しく並んだルチルの方向が2方向だと4条、3方向だと6条のスターが現れる。 スタールビー、スターサファイアなどが有名。
■プレー・オブ・カラー(遊色効果)
オパールに見られる虹色に輝く現象で、「オパール効果」、または「斑(フ)」ともいう。オバールはケイ酸の球状粒子の集合で、それらが規則正しく配列し、その間を光が通過するときに起こる光の干渉により見られる。
天然石の見た目をよくするために、人工的に処理をすることがあります。
■熱処理
石の色を変化させ、明度(色の濃さ)や透明度を上げるために行う処理。俗に「石に焼く」ともいわれ、原石の状態で施されることが多い。
■放射線照射
石は放射線を浴びると変色する性質がある。自然界では何百万年もかかる変化を人工的にわずか数時間で行う処理。 ただし、放射線照射を施したものは、時間がたつと色が元に戻ったり、退色することもある。
多種多様に思える天然石も、鉱物学的には大きく20種に分類されます。よくしられている石を
グループ分けしました。
基本の鉱物名 |
色などの違い |
鉱物名 |
石英 |
透明な結晶質のもの |
ロッククリスタル、アメシスト、シトリン、スモーキークォーツ、ルチレイテッドクォーツ等 |
半透明な塊状(結晶面をもたない)もの |
ローズクィーツ、アベンチュリンクォーツ等 |
半透明~不透明な、潜晶質(ごく微細な結晶粒の集合)のもの |
カルセドニー
カーネリアン、クリソプレーズ、アゲート、オニクス等 |
半透明で、不純物を一定の割合口以上含む石英の集合 |
ジャスパー、ブラッドストーン等 |
コランダム |
赤色のもの |
ルビー |
赤色以外のもの |
サファイア
[(ブルー)サファイア、イエローサファイア、グリーンサファイア、パパラチャ、サファイア、無色サファイア] |
ベリル |
緑色のもの |
エメラルド |
青色のもの |
アクアマリン |
黄色、黄金色のもの |
ヘリオドール |
ピンク色 |
モルガナイト |
無色 |
ゴッシュナイト |
クリソベリル |
赤色のもの |
レッドベリル |
光によって赤色から青色に変化するもの |
アレキサンドライト |
シャトヤンシー効果のあるもの |
キャッツアイ |
その他 |
クリソベリル |
トルマリン |
濃いピンク~赤色のもの |
ルベライト |
濃い青色 |
インディコライト |
褐色 |
ドラバイト |
無色 |
アクロアイト |
濃い褐色~黒 |
ショール |
その他 |
グリーントルマリン、イエロートルマリン等
ウォーターメロン、トルマリン等 |