新鉱物「アマテラス石」の発見

東京大学物性研究所をはじめとする研究チームが、日本の国石であるヒスイから新種の鉱物を発見し、「アマテラス石（学名：Amaterasuite）」と命名しました。2025年8月7日に学術雑誌で正式に発表され、国際鉱物学連合によって新鉱物として承認されています。

発見の舞台となったのは岡山県大佐山地域のヒスイでした。研究チームは以前から、新潟県糸魚川地域だけでなく、岡山県でも同様の珍しい鉱物が産出することを確認していたのです。さらに詳しく調査を進めたところ、大佐山地域のヒスイには複数の未知の鉱物が含まれていることが明らかになりました。

アマテラス石は、化学組成と結晶構造の両方で新規性を示したため、正式に新鉱物として承認されたのです。新鉱物として認められるためには、既知の鉱物とは明確な違いが必要ですが、アマテラス石はその基準を十分に満たしていました。

発見に至った研究の背景

ヒスイは古代から人々に愛され続けてきた特別な石です。日本におけるヒスイの利用は世界最古級のヒスイ文化として知られており、その文化的・科学的な重要性から、2016年に日本鉱物科学会によって日本の「国石」に選定されました。

科学的な観点から見ると、ヒスイは地球上でも特殊な環境でのみ形成される希少な岩石なのです。研究チームは以前から、ヒスイに少量含まれる鉱物がストロンチウムやチタンに富む組成を示すことに注目していました。実際に、これまでにもヒスイから「蓮華石」や「松原石」といった新鉱物が発見されています。

研究の蓄積があったからこそ、アマテラス石という新鉱物の発見に至ることができたのです。

アマテラス石の結晶構造

アマテラス石の特徴は、独特な結晶構造にあります。大型放射光施設SPring-8での精密な分析により、きわめて珍しい構造的特徴が明らかになりました。

結晶構造には「二面性」という特筆すべき性質があります。通常の結晶とは異なり、アマテラス石では一つの結晶内に2種類の異なる構造が同時に存在しているのです。このような構造は理論的には予測されていましたが、実際に観察されたのは今回が初めてでした。

命名についても、二面性が重要な要素となりました。日本神話に登場する天照大神は、神霊が持つ「荒魂」と「和魂」という二面性で知られています。神話における二面性と、アマテラス石の結晶構造が示す二面性が重なることから、「アマテラス石」という名前が選ばれたのです。また、日本の国石であるヒスイから発見されたことから、日本を象徴する天照大神の名前がふさわしいと考えられました。

アマテラス石が鉱物学に与える影響

アマテラス石の発見は、複数の分野にわたって重要な意義を持っています。まず鉱物学的な観点では、新しい化学組成と結晶構造を持つ鉱物として、鉱物の多様性に対する理解を深める貴重な資料となるでしょう。

結晶学の分野では、理論と実際の観察を結ぶ重要な実例となりました。アマテラス石の結晶構造は理論的に予測されていたものの、実際に確認されたのは今回が初めてです。発見により、実在する結晶構造の多様性に対する理解が大きく前進しました。

地質学の観点からも、新たな視点を提供します。ヒスイの成因や進化を考察するうえで、従来知られていなかった地質作用の存在が示唆されています。沈み込み帯での鉱物形成プロセスについて、より詳しい理解につながる可能性があるのです。

また、発見は日本の石文化にとっても特別な意味を持ちます。国石であるヒスイから日本神話にちなんだ名前の新鉱物が発見されたことは、科学と文化の美しい融合を示す事例といえるでしょう。今後、アマテラス石の研究が進むことで、ヒスイやその他の鉱物についても新たな発見が期待されています。

ヒスイの特徴

ヒスイは、その美しさと希少性から古代より人々に愛され続けてきた鉱物です。日本では縄文時代から装飾品や道具として利用されており、世界最古級のヒスイ文化を持つ国として知られています。

鉱物学的には、ヒスイは主に「ヒスイ輝石」という鉱物で構成される岩石です。ヒスイ輝石の化学組成はナトリウムとアルミニウム、ケイ素を主成分とする珪酸塩鉱物で、非常に硬く緻密な性質を持ちます。堅牢さが、古代から道具として重宝された理由の一つでしょう。

形成される環境は非常に特殊です。プレートの沈み込み帯という、海洋プレートが大陸プレートの下に沈み込む場所でのみ形成されます。この環境では、高い圧力と比較的低い温度という特殊な条件が揃い、ヒスイのような鉱物が生まれるのです。日本列島は活発な沈み込み帯に位置しているため、良質なヒスイが産出されます。

産地としては、新潟県糸魚川地域が最も有名ですが、近年の研究により岡山県や鳥取県などでも産出することが確認されています。それぞれの産地のヒスイには微妙な違いがあり、含まれる微量鉱物の種類や組成が異なることが知られているのです。この違いが、今回のアマテラス石のような新鉱物発見のきっかけにもなっています。

新鉱物が認定される条件

新しい鉱物が発見されたと主張するだけでは、科学的に新鉱物として認められません。厳格な審査プロセスを経て、国際的な基準を満たした場合のみ、正式に新鉱物として承認されるのです。審査は国際鉱物学連合の新鉱物・命名・分類委員会が行っています。

新鉱物として認定されるための最も重要な条件は、既知の鉱物とは明確に異なることです。具体的には、化学組成または結晶構造、あるいはその両方において明確な違いが必要とされます。化学組成が同じでも結晶構造が異なれば別の鉱物とみなされますし、逆に結晶構造が同じでも化学組成が大きく異なれば別の鉱物として扱われます。

審査では、発見された鉱物の詳細な分析データが求められます。X線回折による結晶構造の解析、化学分析による正確な組成の決定、光学的性質の測定など、多角的な分析が必要です。また、鉱物がどのような環境で形成されたのか、産状についての詳細な記録も重要な審査項目となります。

命名についても一定の規則があります。鉱物名は通常、発見者や産地、特徴的な性質などにちなんで付けられますが、既存の鉱物名と紛らわしくないこと、発音しやすいことなどの条件があるのです。アマテラス石の場合、日本神話の天照大神にちなんで命名されましたが、委員会によって適切な命名として承認されています。

審査プロセスは通常数か月から数年を要します。提出された資料の詳細な検討、必要に応じた追加実験の要求、複数の専門家による査読などを経て、最終的に新鉱物として承認されるかどうかが決定されるのです。承認された新鉱物は学術雑誌で正式に発表され、世界的に新鉱物として認知されることになります。

結晶構造の基本

結晶構造とは、鉱物を構成する原子や分子が規則正しく配列したパターンのことです。配列は三次元的に繰り返されており、鉱物の性質を決定する最も基本的な要素といえるでしょう。同じ化学組成を持つ物質でも、原子の配列の仕方が異なれば、まったく異なる性質を示すことがあります。

理解するための基本概念として「単位胞」があります。単位胞とは、結晶構造の最小単位となる立体的な枠組みのことで、単位胞が三次元的に繰り返されることで結晶全体の構造が形成されるのです。単位胞の形や大きさ、その中での原子の配置によって、鉱物の様々な性質が決まります。

結晶構造の解析には、主にX線回折という手法が用いられます。X線を結晶に照射すると、原子の配列に応じて特定のパターンで回折が起こります。回折パターンを詳しく分析することで、原子がどのように配列しているかを正確に知ることができるのです。アマテラス石の構造解析でも、大型放射光施設SPring-8の強力なX線を使用して、詳細な構造が明らかにされました。

アマテラス石で発見された「二面性」とは、一つの単位胞の中に異なる2種類の構造要素が同時に存在するという、きわめて珍しい特徴です。通常の結晶では、単位胞内の構造は統一されていますが、アマテラス石では異なる配列パターンが混在しています。このような構造は理論的には可能とされていましたが、実際に観察されたのは今回が初めてでした。