英語版クイズをもとにAIで日本語で作成しました。出典は日本語版ウィキペディアにリンクしています。
石英は地殻のいたるところに見られる身近な鉱物で、無色透明の結晶は水晶として古くから珍重されてきた。砂や岩石の主役であると同時に、宝飾品や工業製品の材料でもある。 このクイズでは、石英の性質や仲間の鉱物、色つき水晶が色づく仕組み、山梨県と水晶の関わり、古代文明での使われ方を取り上げる。 水晶の振動を利用したクォーツ時計の歴史も出題範囲。やさしい問題から鉱物好き向けの難問までそろえた。
全30問の答えと解説。クイズで遊ぶ
Q 01石英は何という化合物が結晶してできた鉱物？
二酸化ケイ素
多くは粒状や塊状で産出するが、先端が三角錐をなす六角柱状の結晶になることも多い。
Q 021969年に世界初の市販クォーツ腕時計を発売したメーカーは？
セイコー
この腕時計は「アストロン」と名付けられ、発売当時の価格は中型乗用車並みの45万円だった。
Q 03石英のモース硬度はいくつ？
7
砂埃の砂は石英が主成分のため、これより軟らかいプラスチックや金属、車の塗装は砂埃で傷がつきやすい。
Q 04石英を成分とする砂は何と呼ばれる？
珪砂
砂型鋳造の型材に利用されるほか、溶融して冷却すれば工業用の石英ガラスにもなる。
Q 05流紋岩質の溶岩が急激に冷やされてできる天然ガラスは？
黒曜石
オブシディアンとも呼ばれる。石英と同じ成分に富むが、結晶にならず非晶質である点が異なる。
Q 06原子配列が不規則な非晶質で、蛋白石とも呼ばれる鉱物は？
オパール
石英と同じ成分が低温で水分を含みながらゆっくり固まったもので、結晶にはなっていない。
Q 07アメシストの語源であるギリシア語amethustosの意味は？
酔わせない
身につけると酔いを防ぐはたらきがあると信じられていたことにちなむ名前である。
Q 08電波時計が受信する正確な時刻情報のもとになる時計は？
原子時計
電波時計やGPS腕時計は、1日に数回の受信で時刻を補正する機構を加えたクォーツ時計といえる。
Q 09時計の1か月当たりの誤差を指す用語は？
月差
一般的なクォーツ時計では15〜30秒程度。1年当たりの誤差は年差と呼ばれる。
Q 10交流電圧をかけると規則的に振動する水晶は何の一種？
圧電体
クォーツ時計はこの規則的な振動を電気信号として取り出し、時を刻む基準にしている。
Q 11金峰山一帯の水晶鉱山は、どの大名家の治世の金山が始まり？
武田氏
甲府市近郊のこれらの鉱山は、明治の近代化以降、工学ガラスや珪石の資源として盛んに採掘された。
Q 12市場に出回る黄水晶のほとんどは、何を熱処理したもの？
紫水晶
天然の黄水晶は産出が少ない。加熱処理品はオレンジがかった鮮やかな黄色、天然ものはやや茶色がかった地味な黄色が多い。
Q 13石英の粉体を吸い込むことで発症の危険がある肺の病気は？
珪肺
石英の粉体は、IARCによって「ヒトに対する発癌性が認められる」グループ1に分類されている。
Q 14地殻の造岩鉱物のうち、石英より多く見られるのは？
Q 211927年に最初のクォーツ時計を作成したのはどこの研究所？
ベル研究所
その4年前には、ここの技術者とイギリス国立物理学研究所の研究者が、水晶振動子による精確な時間測定を行っていた。
Q 22無色透明の水晶は、古くは何と呼ばれて珍重された？
玻璃
六角柱状の自形結晶の形をしていれば、仮に不透明であっても水晶と呼ばれる。
Q 23レモン水晶を黄色く色づかせている元素は？
硫黄
結晶の間にこの元素が入り込むことで、レモンイエローに色づいて見える。
Q 24平安時代末期以降、水晶は日本の仏像のどの技法に使われた？
長石
石英は火成岩・変成岩・堆積岩のいずれにもしばしば含まれ、風化にも強い。
Q 15黄水晶が安価な代用品として使われる宝石は？
トパーズ
薄い黄色がよく似ているためで、本物と偽って売られる場合もある。
Q 16石英の微細な結晶が緻密に固まった潜晶質の鉱物は？
玉髄
カルセドニーとも呼ばれる。不純物によってさまざまな色になり、瑪瑙や碧玉などは飾り石にされる。
Q 17水晶を永久に凍ったままの氷だと信じた古代ローマの博物学者は？
プリニウス
ヨーロッパでは神が創造した氷とも信じられ、中世以降は磨いた水晶玉が未来を透視する道具にも使われた。
Q 181970年代に各メーカーのクォーツ時計参入を促した出来事は？
特許の公開
参入が相次いで低価格化が進み、市場を席巻した現象はクォーツショックと呼ばれた。機械式の腕時計を作る伝統的なメーカーは大打撃を受けた。
Q 192個の結晶が接合した日本式双晶は、多くどんな形になる？
ハート形
接合の角度は84°33′。双晶にはブラジル式やドフィーネ式などもあるが、日本式の知名度が高い。
Q 201927年の最初のクォーツ時計がタンス並みに大きかった原因の素子は？
真空管
そのため利用は研究機関や放送局に限られた。一般に広まるのは、半導体デジタル回路が安価になる1960年代以降である。
玉眼
仏教では七宝の一つに数えられ、古墳時代からは勾玉の玉材としても利用されてきた。
Q 25クォーツ時計の水晶振動子が通常発振する周波数は何Hz？
32,768
この電気信号の周波数を半分にする分周を繰り返して1ヘルツの信号に変え、針式ではそれで1秒ごとに針を進める。
Q 26古代エジプトでビーズに使われた石英粉主体の焼き物は？
ファイアンス
王朝時代が成立する前の紀元前4500年頃には、ネックレス用のさまざまなビーズが作られるようになった。
Q 27フクサイトの微粒子を含み緑色に輝く珪岩の呼び名は？
砂金石
アベンチュリンとも呼ばれ、砂金のようなキラキラした輝きを放つ。珪岩はチャートや珪質砂岩が接触変成作用を受けた変成岩である。
Q 28煙水晶や黒水晶の発色に関わるイオンはどの元素のもの？
アルミニウム
色中心と呼ばれる欠陥が特定の光を吸収して色がつく。発色の主な原因は不純物の混入と放射線による結晶格子欠陥である。
Q 29『大和本草』で水晶と石英の定義を取り違えたとされる人物は？
貝原益軒
昔は塊状のものを水晶、六角柱状のものを石英と呼んでいたとされ、平賀源内は『物類品隲』で誤記だと指摘した。
Q 30アメシストを加熱してまれに緑色になったものの呼び名は？
プラシオライト
グリーンアメシストとも呼ばれる。地熱で加熱された天然の緑色のものもまれに産出し、ブラジルのパラー州などが産地である。