石膏（ジプサム）とは？柔らかさと多様な結晶形を持つ鉱物の特徴と見分け方を解説
石膏（ジプサム）とは
私たちの身の回りにある建材や医療用品、さらには美術品としても利用されている石膏は、実は自然界に産出する鉱物です。様々な環境で見られ、結晶の形や色も多様であるため、自然物コレクションの対象としても非常に興味深い鉱物と言えるでしょう。この石膏について、その基本的な情報から詳しい特徴、そして他の似た鉱物との見分け方までを深掘りしてご紹介します。
基本情報
- 名称: 石膏（せっこう）、ジプサム（Gypsum）
- 分類: 硫酸塩鉱物
- 化学組成: CaSO₄・2H₂O（硫酸カルシウム二水和物）
- 硬度: モース硬度 2
- 条痕色: 白色
- 結晶系: 単斜晶系
- カテゴリ: 石、鉱物
石膏は、化学的には硫酸カルシウムに水分子が二つ結合した水和物です。モース硬度2という非常に低い硬度を持つことが大きな特徴で、これは人間の爪（モース硬度約2.5）で容易に傷がつくほどの柔らかさを示します。
詳細な特徴
石膏はその形成される環境によって、様々な形態で産出します。
形態
石膏の結晶は多様な形をとります。一般的なものとしては、板状、柱状、針状、またはそれらが集合した塊状の形で見られます。特に有名な変種には以下のようなものがあります。
- セレン石（Selenite）: 透明で大きな板状または柱状の結晶。光を透過し、ガラスのような光沢を持つことがあります。名前はギリシャ語で「月」を意味するセレネに由来し、月の光のような輝きを持つことから名付けられたと言われています。
- 繊維石膏（Fibrous Gypsum）: 細かい繊維状の結晶が平行に並んで集合した塊。絹糸のような光沢を持ち、キャッツアイ効果（光の筋が見える現象）を示すこともあります。
- アラバスター（Alabaster）: 緻密で粒状の微細な結晶が集まった塊。半透明で白色や淡い色合いが多く、滑らかな質感を持っています。古くから彫刻や装飾品に用いられてきました。
色・光沢
純粋な石膏は無色透明ですが、不純物を含むことで様々な色を呈します。白色、灰色、黄色、褐色、ピンク、あるいは赤っぽい色になることもあります。透明なセレン石はガラス光沢、繊維石膏は絹糸光沢、塊状の石膏やアラバスターは真珠光沢や鈍い光沢を持つのが一般的です。
硬さ・もろさ
前述の通り、モース硬度2と非常に柔らかい鉱物です。ナイフやコイン（モース硬度約3.5）はもちろん、爪でも傷をつけることができます。また、一方向に非常に完全な劈開（特定の面に沿って割れる性質）があり、薄く剥がれやすい性質を持っています。
産地・生息環境
石膏は、水に溶けた硫酸カルシウムが沈殿することで形成される「蒸発岩」の一種として、比較的乾燥した気候の地域や、海水や塩水が蒸発しやすい環境でよく見られます。具体的には、以下のような場所で産出します。
- かつて塩湖や内海だった場所の乾燥した堆積岩層
- 温泉地帯や火山活動に関連する地域（熱水溶液から沈殿）
- 硫黄鉱床の酸化帯
- 粘土層の中
日本国内では、温泉地で見られたり、かつての鉱山跡のズリ（掘り出した捨石）の中から発見されたりすることがあります。
生成・形成過程
石膏の主な生成過程は、水に溶け込んだ硫酸カルシウム（CaSO₄）が、水の蒸発や温度・圧力の変化によって過飽和になり、結晶として析出することです。
海水や塩水が乾燥すると、まず溶解度の低い炭酸塩鉱物（例: 石灰岩の主成分である方解石）が沈殿し、次に石膏が沈殿します。さらに乾燥が進むと、岩塩（塩化ナトリウム）などの溶解度の高い鉱物が沈殿します。このように、石膏は地質学的に見て特定の環境下で形成される鉱物層の構成要素となります。
また、火山ガスに含まれる硫黄成分が水に溶け、周囲の岩石に含まれるカルシウムと反応して石膏が生成される場合もあります。温泉地帯の噴気孔周辺などで見られる石膏は、このようなプロセスを経て形成された可能性があります。
似ているものとの見分け方
石膏はその見た目が他の鉱物と紛らわしい場合がありますが、いくつかの簡単なテストで見分けることができます。
- 方解石（Calcite）との区別: 方解石（CaCO₃）も無色透明や白色の結晶として産出し、石膏と似ていることがあります。しかし、方解石のモース硬度は3であり、石膏よりも硬く、爪では傷つきません。また、方解石は希塩酸などの酸を垂らすと泡を出して溶解しますが、石膏は酸に反応しません。結晶の形も異なり、石膏は板状や柱状、繊維状など多様ですが、方解石はしばしば菱形の劈開片に割れます。硬さ、酸への反応、劈開の形で区別できます。
- 透明な鉱物との区別: 無色透明のセレン石は、水晶（Quartz, モース硬度7）や氷（Ice, モース硬度1.5）などと似て見えることがありますが、硬度が全く異なります。セレン石は非常に柔らかいため、簡単に傷がつくことで区別できます。
- アラバスターと大理石（Marble）の区別: 彫刻などに使われるアラバスター（石膏の変種）は、大理石（炭酸カルシウムが再結晶した岩石）と似た質感を持つことがあります。しかし、アラバスターのモース硬度は2と非常に柔らかいのに対し、大理石のモース硬度は3〜4程度で、より硬いという違いがあります。硬さで区別できます。
最も簡単な見分け方は、サンプルの端に爪や銅貨などで傷をつけてみることです。爪で容易に傷がつけば、モース硬度2〜2.5以下の可能性が高く、石膏である可能性が考えられます。
関連知識
- 歴史的な利用: 石膏、特に緻密なアラバスターは、古代エジプトやメソポタミア、ローマなどで彫刻や装飾品の材料として古くから用いられてきました。エジプトのピラミッドの壁画にも石膏プラスターが使用されています。また、焼成して水を加えると固まる性質（焼き石膏、プラスター・オブ・パリ）は、古くから壁材や漆喰、型取り材として利用されてきました。
- 現代の利用: 現在でも石膏は建材（石膏ボード）として最も広く利用されています。その他、医療用のギプス、陶磁器の型、セメントの凝結調整材、農業用肥料（土壌改良）、食品添加物など、多岐にわたる用途があります。
- 採集・観察のヒント: 石膏は比較的柔らかいため、採集する際は傷つけないように注意が必要です。特に透明なセレン石は欠けやすいので、慎重に取り扱いましょう。温泉地の湧出孔周辺や、石膏鉱山の跡地などで見つけられる可能性があります。ハンマーで強く叩くと壊れてしまうため、手で優しく探したり、場合によってはシャベルなどを使ったりするのが良いでしょう。
まとめ
石膏（ジプサム）は、モース硬度2という柔らかさと、セレン石、繊維石膏、アラバスターといった多様な結晶形態を持つ興味深い鉱物です。温泉地や乾燥地帯の堆積岩層など、特定の地質環境で生成され、古くから人類の生活に深く関わってきました。見た目が似ている方解石や大理石などとは、硬さや酸への反応、結晶の形などを観察することで見分けることができます。身近な場所で見つかることもある石膏をコレクションに加えて、その多様な姿や性質を観察してみてはいかがでしょうか。