鉱物学の歴史

鉱物学、特に宝石に関する初期の文献は、古代バビロニア、古代ギリシャ・ローマ世界、古代および中世中国、古代インドのサンスクリット語文献に由来する。^[1] この分野の書籍には、大プリニウスの博物誌があり、さまざまな鉱物について記述しているだけでなく、その特性の多くも説明されている。ドイツのルネサンス専門家であるゲオルギウス・アグリコラは、De re metallica（金属について、1556年）やDe Natura Fossilium（岩石の性質について、1546年）などの著作を執筆し、この分野への科学的アプローチを開始した。鉱物と岩石の体系的な科学的研究は、ルネサンス後のヨーロッパで発展した。^{[2]現代の鉱物学の研究は、17世紀の}顕微鏡の発明による結晶学の原理と岩石断面の顕微鏡的研究に基づいている。^[2]

古代ギリシャの著述家アリストテレス（紀元前384年 - 322年）とテオプラストス（紀元前370年 - 285年）は、西洋の伝統において鉱物とその特性、およびそれらの形而上学的説明について書いた最初の人物である。ギリシャの哲学者アリストテレスは『気象学』を著し、その中で既知の物質はすべて水、空気、土、火で構成され、乾燥、湿気、熱、冷たさの特性を持っていると理論化した。 ^[3]ギリシャの哲学者で植物学者のテオプラストスは『鉱物論』を著し、その中でアリストテレスの見解を受け入れ、鉱物を熱の影響を受けるものと湿気の影響を受けるものの2つのカテゴリーに分類した。^[3]

アリストテレスの形而上学的発散・発散（アナトゥミアセイス）理論には、鉱物学を含む地球科学に関する初期の思索が含まれていた。彼の理論によれば、金属は湿った発散によって凝固するが、乾燥したガス状の発散（プネウマトデステラ）が地球の土壌に見られる鉱物の有効な物質的原因であった。^[4]彼はこれらの考えを、地球表面の水分（「潜在的に水のような」湿った蒸気）と、地球自体から発せられる高温、乾燥、煙、高燃焼性（「潜在的に火のような」）という特性を例に挙げて仮定した。^[4]古代のアリストテレスの形而上学的理論は、後期中世ヨーロッパに見られる同様の理論に広範囲に影響を与えた。歴史家ベルトロは次のように述べている。

噴出理論は、地球における金属の生成に関する後の考えの出発点であり、プロクロスによって提唱され、中世を通じて支配的であった。^[1]

古代ギリシャの鉱物用語も時代を超えて現代でも広く使われている。例えば、ギリシャ語のアスベスト（「消えない」または「消せない」という意味）は、繊維状の構造を持つ今日知られている珍しい鉱物を指す。^[5]古代の歴史家ストラボン（紀元前63年-紀元後19年）と大プリニウス（紀元後23年-79年）はともにアスベストについて、その性質と起源について記しており、ヘレニズム時代はアスベストは一種の植物だと信じていた。^[5]大プリニウスはアスベストをインドで一般的な鉱物として挙げ、中国の歴史家于歓（紀元後239年-265年）は、この「耐火布」を古代ローマまたはアラビア（中国語：大秦）の産物として挙げている。^[5]古代におけるこれらの鉱物の文書化は現代の科学的分類の方法には当てはまらないが、初期の鉱物学に関する広範な著作があった。

例えば、プリニウスは著書『博物誌』（紀元77年）の5巻すべてを「土、金属、石、宝石」の分類に費やしている。^[6]彼はテオプラストスが知らなかった多くの鉱物について記述しているだけでなく、その用途や特性についても論じている。例えば、いくつかのサンプルに捕らえられた昆虫の観察から、琥珀の起源が樹脂の化石であることを正しく認識した最初の人物である。彼は結晶の癖、特にダイヤモンドの八面体形状について論じることで結晶学の基礎を築いた。採鉱方法に関する彼の論じ方は古代世界では比類がなく、例えば、スペイン北部の金鉱の目撃証言が含まれており、これは現代の研究によって完全に裏付けられている。

しかし、16世紀に鉱物学に関するより決定的な基礎的な著作が出版される以前は、古代人がリストアップして記述できる鉱物はおよそ350種類程度しか認識していませんでした。^[7]

イスラムの錬金術師は金属の硫黄水銀説を唱えたが、この説はティアナの偽アポロニウスの『創造の秘密』（ 750年頃 - 850年頃）とジャービル・イブン・ハイヤン（850年頃 - 950年）に帰せられるアラビア語の文献に初めて登場する。^[8]この説は18世紀まで金属組成に関するすべての理論の基礎となった。^[9]

プロクロスなどの哲学者によって、新プラトン主義の理論は中世のイスラム世界にも広まり、中世中東における鉱物学の形而上学的考えの基礎も提供した。中世イスラムの科学者もこれを発展させ、その中にはアヴィセンナとしても知られるペルシャの科学者イブン・シーナー（ابوعلى سينا​​/پورسينا）（980–1037 AD）も含まれる。イブン・シーナーは錬金術と、金属と他の元素が互いに変化できるというギリシャ形而上学の初期の概念を否定した。 ^[1]しかし、古代ギリシャと中世の鉱物学の形而上学的考えでほぼ正確だったのは、地球の地殻の組成のゆっくりとした化学的変化であった。^[1]

16世紀初頭、ドイツの科学者ゲオルク・バウアー、通称ゲオルギウス・アグリコラ（1494年 - 1555年）の著書『金属に関する対話』（1530年）は、現代的な意味での鉱物学の正式な確立とみなされている。バウアーは町医者として働きながら、当時鉱業と冶金製錬業の中心地であったヨアヒムスタールで観察を行いながらこの論文を執筆した。1544年には『地質と地下の原因について』を出版し、これは現代の物理地質学の基礎となる著作とみなされている。その中でバウアーは（イブン・シーナーと同様）アリストテレスなどの古代ギリシャ人が提唱した理論を厳しく批判している。鉱物学と冶金学に関する彼の研究は、1546年の『鉱床と新金属について』の出版にまで続き、彼の最も有名な作品である1556年の『金属について』で頂点に達した。これは、金属の採掘、精錬、製錬の応用を概説し、鉱体の地質学、測量、鉱山建設、換気についても論じた印象的な作品だった。彼は大プリニウスの先駆的な作品『博物誌』を賞賛し、鉱物と採鉱法に関する彼の議論を広範囲に引用している。その後2世紀にわたって、この著作はヨーロッパの鉱業に関する権威ある文献であり続けた。

アグリコラは、経験的観察に基づいた鉱物学に関するさまざまな理論を持っていましたが、その中には、周囲の岩石の堆積後に亀裂内の地下水（「スッチ」）の循環によって形成された鉱石チャネルの概念の理解も含まれていました。 ^[10]後述するように、中世中国人も以前からこれについての概念を持っていました。

アグリコラは、その著作により、死後「鉱物学の父」として知られるようになりました。

アグリコラの基礎的な著作の後、ブリュージュのアンセルムス・デ・ブート（1550-1632）の『宝石と石膏の歴史』が近代鉱物学の最初の決定的な著作であることは、科学界で広く認められている。^[7]ドイツの鉱山化学者JFヘンケルは1760年に『土星植物誌』を著した。これは地質植物学上の鉱物を扱ったヨーロッパ初の論文であったが、中国では1421年と1664年の以前の論文でこのことについて言及していた。^[11]さらに、中国の作家杜琳は1133年の『雲林誌稿』で風化と浸食のプロセスについて明確に言及しており、これはアグリコラの1546年の著作よりずっと前のことである。^[12]

古代中国では、鉱物に関する最も古い文献のリストは少なくとも紀元前4世紀にまで遡り、集夷子には24種類の鉱物が記載されている。^[13]中国の形而上学的鉱物学の考えは、少なくとも古代漢王朝（紀元前202年-220年）にまで遡る。紀元前2世紀の淮南子のテキストから、中国人は気象学、降水量、さまざまな種類の鉱物、冶金学、錬金術を説明するために思想的な道教用語を使用している。 ^[14]漢の時代にこれらの概念に対する理解は本質的に道教的なものであったが、提唱された理論はアリストテレスによる鉱物学的発散理論（上記）に似ていた。^[14]紀元前122年までに中国人は鉱物の変成作用の理論を定式化していたが、ダブスなどの歴史家は、中国の錬金術鉱物学の教義の伝統は哲学者の鄒延（紀元前305年-紀元前240年）が率いた博物学派にまで遡ると指摘している。 [ ^15]漢代までに中国人は岩石（石）と金属と合金（金）という広いカテゴリーの中で、数百（数千ではないにしても）の石と鉱物の種類を列挙し、それらがどのように形成されたかについての理論を持っていた。^{[15] [16]}

西暦 5 世紀、劉宋王朝の王賁平王は、百科事典『太平毓覧』（西暦 444 年頃、失われた書物『典書』より）に次のように記しています。

世界で最も貴重なものは、あらゆるものの最も奥深い部分に蓄えられています。例えば、金黄があります。1000年後には金黄に変化します。さらに1000年後には、金黄は黄金に変化します。^[17]

古代および中世の中国では、鉱物学は製薬学や医学における経験的観察としっかりと結びついていました。たとえば、宋代（960–1279年）の有名な時計学者で機械技術者であった蘇宋（1020–1101年）は、1070年の著書『本草図経』で鉱物学と薬理学について書いています。その中で彼は、消化を通じてさまざまな病気を治すために使用できるさまざまな形態の雲母など、さまざまな鉱物とその薬用調合物への使用を一覧にする体系的なアプローチを作成しました。^[18]蘇宋はまた、天然の辰砂の貝殻下破砕や鉱床の兆候についても記し、結晶の形について説明しました。 [ ^10]ドイツの科学者アグリコラが述べた地下水の循環によって形成された鉱石の流路と同様に、蘇松は炭酸銅に関して同様の発言をしており、それ以前の970年の日華本草も硫酸銅について同様の発言をしている。^[10]

元代の科学者張思暁（1332年死去）は、ゲオルギウス・アグリコラが同様の結論に達する2世紀前に、地下水と岩石の亀裂の循環から鉱床を形成するという画期的な論文を発表した。^[19]彼は『索南文集』の中で、この理論を応用して、鉱石の流路における地下水の蒸発（または沈殿）による鉱物の堆積について記述している。 ^[16]

上述の錬金術理論に加え、明代の 医師 李時珍（1518年 - 1593年）などの後代の中国人作家は、アリストテレスの形而上学理論と同様の観点から鉱物学について著述しており、これはアリストテレスが薬学論文『本草綱目』（1596年）で述べている通りである。^[1]明代のもう一人の人物である有名な地理学者徐霞客（1587年 - 1641年）は、その論文の中で鉱床と雲母片岩について書いている。^[20]しかし、鉱物学に関するヨーロッパの文献が幅広く多様化する一方で、明代と清代の作家はこの主題についてほとんど書いていない（宋代以前の中国人と比べても）。この2つの時代の他の著作で特筆に値するのは、1617年の于鈞の『石品』、1665年の宋洛の『奇石録』、 1668年の『観石録』だけだ。 ^[20]しかし、宋代で何よりも特筆に値する人物は沈括である。

中世中国宋代の政治家で科学者の沈括（1031年～1095年）は、鉱物学の概念を取り入れた土地形成理論を著した。『夢溪笔譚』（1088年）で沈括は、太平洋から数百マイル離れた太行山脈の地層にある海洋化石の貝殻の観察に基づき、土地形成過程（地形学）の仮説を立てた。^{[21]彼は、土地は山の浸食と}シルトの堆積によって形成されたと推論し、土壌の浸食、堆積、隆起について記述した。^[22]彼はそれ以前の著作（1080年頃）で、はるか内陸で見つかった海生生物の奇妙な化石について書いている。^[23]また、興味深いことに、同時代の『西域叢書』の著者は、海底の特定の場所では蛇や蟹が石化するという考えを王金塵という人物に帰しています。沈括は化石の発見について書き、時を経て地理的気候が変化したという仮説を立てました。 ^[24]これは、中国北部の乾燥した気候の地中で、川岸の巨大な地滑りで数百本の竹が発見されたためです。[ 24 ^]沈括は、先史時代の兗州の気候は、竹が生育するのに適した中国南部のように、雨が多く湿気が多かったに違いないと理論づけました。^[24]

同様に、歴史家ジョセフ・ニーダムは沈括の記述をスコットランドの科学者ロデリック・マーチソン（1792-1871）になぞらえている。マーチソンは天の恵みによる地滑りを目撃したことから地質学者になろうとした。さらに沈括の堆積物の記述は、 1802年に画期的な著作（現代地質学の基礎とされる）を書いたジェームズ・ハットンの記述よりも古い。 ^[12]影響力のあった哲学者朱熹（1130-1200）もこの化石の奇妙な自然現象について書いており、沈括の著作を読んでいたことで知られている。^[25]これと比較すると、西洋で発見された化石について最初に言及されたのは、それからほぼ2世紀後の1253年、フランスのルイ9世が海洋動物の化石を発見したときである（1309年のジョインヴィルの記録に記録されている）。^[26]

19世紀から20世紀にかけて最も影響力のあった鉱物学の教科書は、おそらくイェール大学教授のジェームズ・ドワイト・ダナによる1848年の初版発行の『鉱物学の手引き』だろう。第4版は『鉱物学と岩石学の手引き』（第4版、1887年）と題された。これは大学の標準教科書となり、WEフォード（第13～14版、1912～1929年）、コーネリアス・S・ハールバット（第15～21版、1941～1999年）などの歴代の編集者によって継続的に改訂、更新され、第22版からはコーネリス・クラインが編集を担当した。現在、第23版はコーネリス・クラインおよびバーバラ・ダトロウによって改訂され、 『鉱物科学（鉱物学の手引き）』 （2007年）というタイトルで印刷されている。

同様に影響力のあったのが、1837年に初版が出版され、その後も継続的に更新・改訂されてきたダナの『鉱物学体系』である。第6版（1892年）^[27]は、息子のエドワード・ソールズベリー・ダナが編集している。第7版は1944年に出版され、第8版は1997年に『ダナの新鉱物学：ジェームズ・ドワイト・ダナとエドワード・ソールズベリー・ダナの鉱物学体系』というタイトルで、RVゲインズらが編集して出版された。

• 鉱物の発見と分類のタイムライン

• バンディ、マーク・チャンス、ジーン・A・バンディ（1955年）。De Natura Fossilium。ニューヨーク：ジョージ・バンタ出版会社。
• Chan, Alan Kam-leung および Gregory K. Clancey, Hui-Chieh Loy (2002)。東アジアの科学、技術、医学の歴史的展望。シンガポール: シンガポール大学出版局ISBN 9971-69-259-7 
• ヘイゼン、ロバート M. (1984)。「鉱物学：歴史的レビュー」地質教育ジャーナル、32、288-298。
• ニーダム、ジョセフ（1986年）。『中国の科学と文明：第3巻』台北：Caves Books、Ltd。
• Povarennykh AS (1972)「鉱物学と鉱物の分類の小史」鉱物の結晶化学分類、3～26。Springer、ボストン、マサチューセッツ州。ISBN 978-1-4684-1743-2 
• ラムズデル、ルイス S. (1963)。『アメリカーナ百科事典：国際版：第 19 巻』。ニューヨーク：アメリカーナ コーポレーション。
• シヴィン、ネイサン (1995)。『古代中国の科学』。ブルックフィールド、バーモント州: VARIORUM、アッシュゲート出版。

ウィキメディア・コモンズには鉱物学に関連するメディアがあります。

• 鉱物学の歴史に関するバーチャル博物館
• 宝石と鉱物に関するゲオルク・アグリコラの「鉱物学の教科書」 —マーク・バンディによるラテン語からの翻訳。原題は「De Natura Fossilium」。