, жидкости и газы , т.е. все неживые естественные тела. Затем из минералогии были выделены окаменелости (они стали объектом палеонтологии), горные породы (они стали объектом петрографии), нефть, газ, уголь (они стали объектами геологии нефти и газа и твердых полезных ископаемых).

В настоящее время под минералами понимают природные химические соединения, образовавшиеся в результате физико-химических процессов и являющиеся составными частями горных пород и руд. С химической точки зрения минерал - более или менее однородное тело, отвечающее определенному составу. В основном, это твердые, кристаллические (98%) образования, реже - аморфные (некристаллические), жидкие (вода, ртуть), газообразные (метан, оксид серы, диоксид углерода).

Кристаллические минералы имеют широкое распространение. Внутренняя структура этих минералов выражается кристаллической решеткой, которая обусловливает форму кристаллов, физические, оптические и другие свойства минералов. Кристаллы нередко имеют идеально выраженную форму в виде многогранников (призмы, пирамиды, куба и др.).

Аморфные минералы не обладают какой-либо закономерностью внутреннего строения. В земной коре они расположены незначительно, являются неустойчивыми и могут переходить в кристаллическое состояния. Для этого необходимо длительное выдерживание их при температуре, близкой к точке плавления. Аморфные вещества (опал, кремень) характеризуются изотропными свойствами и непостоянством состава. Образуются обычно при быстром охлаждении расплавленных вязких масс или при выпадении из растворов.

Облик кристаллов минерала зависит от его внутреннего строения и условий образования. Существуют изометрические формы минералов: кубы пирата и галита, октаэдр магнетита; вытянутые в одном направлении: призматические, столбчатые, игольчатые; вытянутые в двух направлениях: таблитчатые, пластинчатые, листовые (полевые шпаты, гипс, слюда). Многие минералы обладают сходным обликом кристаллов, например, кристаллы кальцита и доломита - ромбоэдрические, пирита и галита - кубические, полевого шпата и гипса - таблитчатые или пластинчатые.

Одиночные кристаллы образуются при медленном охлаждении и кристаллизации магматического расплава в условиях свободного роста в пространстве. Они представляют собой геометрически правильные многогранники (например, кристалл горного хрусталя).

Формы природных выделений минералов. Друза (щетка) - совокупность кристаллов, наросших на какую либо поверхность своими основаниями. Вершины кристаллов, обращенных в сторону пустого пространства, обычно хорошо ограничены. Друзы характерны для кварца, кальцита, пирита и др.

Агрегат - совокупность компактно сросшихся кристаллов и кристаллических зерен. В минеральных агрегатах иногда наблюдается упорядоченное расположение кристаллов с образованием лучистых, игольчатых, жилковатых, волокнистых, пластинчатых, зернистых структур.

Натечные формы характерны для коллоидных минеральных образований, имеют вид корочек, почек, сосулек (сталактиты и сталагмиты) и для таких минералов как кальцит, лимонит, халцедон, гипс. Натеки возникают в пещерах или пустотах из просачивающихся вод, а также образуются гейзерами и источниками, имеющими в растворе избыток углекислого кальция (известковый туф).

Псевдоморфоза - ложная, необычная форма кристалла, не соответствующая его внутренней структуре. Образуется в результате замещения одного материала другим с сохранением внешней формы замещенного кристалла при обменных реакциях (например, псевдо-морфоза лимонита по кубическому кристаллу пирита) или при последующем заполнения пустот, возникающие после выщелачивания минералов.

В настоящие время известно более 7000 минералов, но только 100 из них относятся к породообразующим и около 30 широко распространенными (основными) .

Основные породообразующие минералы наиболее распространены в горных породах и определяют их вещественный состав. Например, для гранитов породообразующими минералами являются полевые шпаты (ортоклаз, реже - плагиоклаз), кварц и слюды; в диоритах преобладает средний плагиоклаз (андезин), слюды и роговая обманка, в меньшей мере - кварц; в габбро распространены основной плагиоклаз, роговая обманка, пироксен.

Для осадочных глинистых пород и пород биохимического происхождения характерны каолинит, монтмориллонит, доломит, гипс, ангидрит, кальцит, галит и др. В песчаных породах широко распространены обломки кварца, полевых шпатов, иногда глинистые минералы. Для метаморфических пород главным породообразующими минералами частично являются перечисленные выше минералы плюс типично метаморфические: змеевик, тальк, асбест и др

Основные диагностические свойства минералов. К основным свойствам минералов относятся: цвет, блеск, прозрачность, спайность, твердость, реакция с НСl.

Цвет минерала - это его окраска в образце. Он зависит от его структурных особенностей и химического состава и является постоянным (так называемый собственный цвет). Ложный цвет минерала обусловлен механическими примесями красящих элементов, а также световым воз- действием. Цвет следует наблюдать на свежем изломе.

Цвет черты - цвет минералов в тонком порошке, служит одним из диагностических признаков для определения минералов и горных пород. Многие минералы в порошкообразном состоянии имеют другой цвет, чем цвет в куске. Обычно для определения цвета минерала в порошке проводят кусочком минерала черту на белой шероховатой поверхности неглазурированного фарфора (его иногда называют «бисквит»). Этот метод диагностики весьма важен. Например, цвет черты соломенно-желтого пирита - черный, черного гематита - вишнево-красный, а черного магнетита - черный. В случае, если твердость минерала выше, чем твердость фарфоровой пластинки, то минерал не дает черты, а образует на фарфоре царапину.

Прозрачность минерала - это способность пропускать сквозь себя свет. Многие минералы, кажущиеся в больших кристаллах непрозрачными, в тонких осколках, шлифах просвечивают (например, биотит - черная слюда). Поэтому прозрачность минерала определяют в тонких пластинках.

В зависимости от степени прозрачности все минералы подразделяются на следующие группы:

1. прозрачные (наблюдаемый сквозь пластинку предмет ясно различим) - горный хрусталь, исландский шпат, мусковит;

2. полупрозрачные (предмет виден слабо) - галит, кварц;

3. непрозрачные (не пропускают света, пред- мет не виден) - все рудные минералы: пирит, магнетит, роговая обманка и др.

Блеск - это способность минерала отражать свет, падающий на его поверхность. Блеск за- висит от показателя преломления минерала, характера отражающей поверхности, трещиноватости, посторонних включений и т.п. Различают минералы с неметаллическим и металлическим блеском. В группе минералов с неметаллическим блеском выделяются оттенки блеска: стеклянный (кварц, карбонат); алмазный (алмаз, самородная сера); жирный (кварц с неровным изломом); шелковистый (волокнистый гипс, ас- бест); перламутровый (мусковит, тальк, пластичный гипс); матовый и восковой (доломит, лимонит); полуметаллический (гематит).

Спайность - способность минерала раскалываться или расщепляться с образованием правильных зеркальных поверхностей по определенным кристаллографическим направлениям. Такие поверхности называются плоскостями спайности. Спайность различается по степени ее совершенства:

а) весьма совершенная - минерал легко расщепляется на тонкие листочки-волокна в одном направлении (слюда, гипс, асбест);

б) совершенная - минерал раскалывается на геометрически правильные осколки, внешне на- поминающие настоящие кристаллы (галит);

в) средняя - при раскалывании минерала образуются гладкие поверхности спайности, а также неровные изломы по случайным направлениям (полевые шпаты, роговая обманка, оливин);

г) несовершенная - преобладают поверхности излома, а плоскости спайности обнаруживаются с трудом (апатит, сера);

д) весьма несовершенная - спайность практически отсутствует, минерал раскалывается с образованием поверхности излома (кварц, га- лит, магнетит и др.).

Излом - поверхность раскола, прошедшая в минерале (не по спайности). По характеру поверхности раскола различают несколько видов излома:

а) ступенчатый - у кристаллов с совершенной и средней спайностью (полевой шпат);

б) занозистый - у минералов волокнистого сложения (роговая обманка, асбест);

в) неровный - имеет неровную поверхность (шероховатую) и характерен для минералов с несовершенной спайностью (апатит, кварц);

г) раковистый - поверхность излома напоминает раковину, наблюдается у минералов без спайности (опал, халцедон, кварц);

д) землистый - характерен для глинистых минералов (каолинит).

Твердость - сопротивление минерала механическому воздействию при царапании пред- метами эталонной твердости (относительная твердость). В практике обычно определяют относительную твердость образцов по специальной таблице (табл. 2), а также легкодоступными предметами, твердость которых известна (на- пример, ноготь пальца - 2,5; медная монета - 3; стальной нож и стекло - 5,5-6).

Различают пассивную и активную твердость. Первая определяется способностью минерала воспринимать царапанье, вторая - его способностью царапать Магнитность свойственна минералам, содержащим железо. Наиболее магнитным является магнетит.

Реакция 10%-ным раствором соляной кислоты применяется для выявления карбонатных солей в минералах. Бурно реагирует («вскипает») под воздействием холодной HCl кальцит; доломит «вскипает» медленно, но в порошке, а также при нагретой HCl, он реагирует более интенсивно.

Вкус определяется для минеральных солей, хорошо растворимых в воде. Так, минерал сильвин (KCl) имеет горько-соленый вкус, а галит (каменная соль NaCl) - соленый.

Классификация минералов. Минералы классифицируются по химическому составу и кристалло-графическим особенностям, оптическим свойствам и др.Химическая классификация основана на со- отношении химических элементов в составе минералов, что находит отражение в их химических формулах.Выделяют 8 классов минералов. Различают следующие классы:

1. Самородные
2. Сульфиды
3. Сульфаты
4. Оксиды и гидрооксиды
5. Галоиды
6. Карбонаты
7. Фосфаты
8. Силикаты

Описание минералов

Самородные элементы (минералы). Это класс минералов, состоящих их одного химического элемента, и называемых по этому элементу. К ним относятся: золото, серебро, медь, платина, алмаз, графит, сера, и другие. Все они подразделяются на две группы: металлы и неметаллы. В первую группу входят самородные Au, Ag, Cu, Pt, Fe и некоторые другие, во вторую - As, Bi, S, С (алмаз и графит).

Медь . Химическая формула минерала - Сu. Цвет - красный, часто с бурой и пестрой побежалостью. Блеск - металлический. Твердость - 2,5-3. Излом - крючковатый. Самородная медь встречается очень редко. Чаще всего - в виде дендритовых или нитевидных форм. Кроме этого встречаются образования в виде пластин и порошковатых скоплений. Медь встречается в базальтовых лавах, песчаниках, конгломератах, в гидротермальных жилах и пластовых залежах совместно с халькозином, купритом, малахитом. Применение: электротехника, машиностроение, судостроение.

Фото1. Медь. Место отбора образца: Джезказган, Казахстан (№ образца 59, № полки 8)

Графит . Химическая формула минерала - С. Твердость - 1-2. Цвет - тёмно-серый. Блеск - металлический. Жирный (скользкий) на ощупь. При трении расслаивается на отдельные чешуйки (это свойство используется в карандашах). Образуется при высокой температуре в вулканических и магматических горных по- родах, в пегматитах и скарнах. Встречается в кварцевых жилах с вольфрамитом и другими минералами в среднетемпературных гидротермальных полиметаллических месторождениях. Широко распространен в метаморфических породах - кристаллических сланцах, гнейсах, мраморах.

Применение:
- для получения химически активных металлов методом электролиза расплавленных соединений;
- для приготовления твёрдых смазочных материалов, в комбинированных жидких и пастообразных смазках;
- замедлитель нейтронов в ядерных реакторах; - компонент состава для изготовления стержней для чёрных графитовых карандашей (в смеси с каолином);
- для изготовления контактных щёток и токосъёмников для разнообразных электрических машин;
- как токопроводящий компонент высокоомных токопроводящих клеёв.

Фото 2. Графит. Место отбора образца: Красноярский край, Россия (№ образца 35, № полки 5)

Сера . Химическая формула минерала - S. Цвет самородной серы различен (от посторонних примесей селена, сернистого мышьяка, органических веществ) - медово-желтый, серно-желтый, серый и бурый. Блеск - жирный, приближающийся к алмазному. Излом - раковистый. Твердость - 1,5-2,5.

Самородная сера образуется в природе различными путями. Наибольшие количества происходят водным путем из источников и вообще вод, циркулирующих в недрах земной коры, содержащих сероводород. Последний при доступе кислорода воздуха окисляется, образуя воду и выделяя серу. Второй способ образования серы - вулканический. Она отлагается по стенкам кратера вулканов или вследствие непосредственной возгонки, или вследствие взаимодействия сероводорода и сернистого ангидрида, нахождение которых весьма обычно в продуктах вулканической деятельности.

Сера нередко встречается в самородном виде, образуя плотные или землистые массы или же кристаллические агрегаты в виде кристаллических друз, пленок и налетов. Находятся также и хорошо образованные кристаллы, достигающие значительных размеров. Применение: в резиновой, химической промышленности, в медицине, в электротехнике, для отбеливания тканей.

Фото 3. Сера. Место отбора образца - Водинское месторождение, Самарская область, Россия (№ образца 83, № полки 11)

Сихотэ-алинский метеорит. Химическая формула минерала - Fe+Ni- железистый метеорит, общая масса осколков оценивается в 60-100 тонн. Упал в Уссурийской тайге в горах Сихотэ-Алинь на Дальнем Востоке 12 февраля 1947 г. Он раздробился в атмосфере и выпал железным дождем на площади 35 квадратных километров. Отдельные части дождя рассеялись по тайге на площади в виде эллипса с большою осью длиной около 10 километров. По химическим анализам, Сихотэ-алинский метеорит состоит из 94 % железа, 5,5 % никеля, 0,38 % кобальта и небольших количеств углерода, хлора, фосфора и серы.

Фото 4. Сихотэ-алинский метеорит. Место отбора образца: Приморский край (№ образца 60, № полки 7)

Минералогия это наука, исследующая природные химические соединения, называемые минералами, а именно их свойства, состав, структуру и условия генезиса. Это одна из базовых геологических дисциплин.

История науки

Минералогия является древнейшей среди геологических наук. Она появилась намного раньше, чем геология сформировалась в качестве самостоятельного научного направления. Первые минералогические наблюдения относятся к античным временам. Впервые они встречаются в трудах Аристотеля, где он выделил группу металлоидов как подобных металлам образований и классифицировал минералы на руды и камни. Теофраст описал в практическом аспекте 16 минеральных видов, разделив их на камни, металлы и земли. Позже Плиний Старший собрал в четырех трактатах все доступные в то время данные о минералах.

В средневековье развитие геологических наук наиболее интенсивно происходило в арабских странах. Одним из выдающихся ученых в данной сфере является Бируни. Он создал описания драгоценных камней , впервые используя физические параметры такие как относительная твердость и удельный вес. В те же времена Ибн-Сина классифицировал известные минералы на растворимые (соли), земли и камни, горючие (сернистые) ископаемые, плавкие (металлы). В данный период в Европе алхимик Альберт Великий объединил данные о минералах.

К концу средневековья минералогические знания были весьма скудными. Под многими минералами понимали руды. Ввиду отсутствия химии не было данных о их химической природе.

В XVI в. В. Бирингуччио и Г. Агриколлой были составлены сводки минеральных знаний. Последний усовершенствовал классификацию Ибн-Сины. Также он подробно описал диагностические признаки и затронул генезис рудных месторождений.

В XVII в. датские, голландские и английские ученые положили начало геометрической кристаллографии и кристаллооптике.

К XVIII в. основную роль в сфере минералогии играла Швеция благодаря горнодобывающей промышленности. Поэтому здесь сформировалась группа минералогов, среди которых были К. Линней и А. Кронштедт. Первый пытался использовать для минералов двойную номенклатуру, а второй исключил из объекта изучения организмы и исследовал химический состав.

В то время под минералогией все еще понимали научную дисциплину с намного более обширным предметом изучения, чем сейчас. Так, в 1636 г. данный термин был введен в литературу Бернардом Цезиусом в качестве науки о всех естественных ископаемых телах. То есть существовало единое геолого-минералогическое направление естествознания.

Оно было разделено в 1780 г. А.Г. Вегенером на геогнозию (общая и динамическая геология), ориктогнозию (минералогия и петрография), горное искусство (горное дело). Благодаря этому, минералогия обрела более конкретный объект изучения (горные породы и окаменелости отделили от минералов). К тому же появились новые классификация, описательные методы изучения, номенклатура, курс обучения.

В 1783 г.Ж.Б. Роме де Лиля измерил межгранные углы кристаллов некоторых минералов, Р.Ж. Аюи в 1801 г. создал модель их строения. Это вместе с работами У. Воластона способствовало развитию кристаллографии.

Первым российским минералогом считают В.М. Севергина. Продолжив идеи М.В. Ломоносова, он подразделил ископаемые тела на простые (минералы) и сложные (горные породы и фоссилии).

В XIX в. зародились химическое и кристаллографическое направления минералогии. Появились многие фундаментальные понятия.

В XX в., благодаря учению о правиле фаз, особо интенсивно развивались физико-химическое и экспериментальное направления. Кроме того, начался синтез различных разделов минералогии.

Со второй половины XX в.начали развиваться такие направления как органическая, био- и наноминералогия.

Современная минералогия

В настоящее время данная дисциплина включает несколько направлений.

Описательная. Характеризует минералы, систематизирует и классифицирует их. Включает два раздела: физику минералов (применяет методы физики твердого тела для изучения кристаллов) и минераграфию (использует специфические методы такие как микрохимические реакции, оптику отраженного света и т. д.).

Генетическая. Исследует способы и процессы генезиса и преобразования минералов в естественных условиях. Также включает несколько разделов: топоморфизм (выявляет взаимосвязи особенностей минералов и условий их генезиса), термобаро-геохимию (изучает включения в минералах), изотопические исследования (выяснение источника вещества для минералообразования), трифогенезис (изучает способы питания при минералообразовании), топогенез (рассматривает законы пространственного распределения минералов), парагенетический анализ (выявление законов последовательной пространственной и временной смены парагенезисов для исследования эволюции минералообразования), учение о сосуществующих минералах (использование их как геобарометров и геотермометров), энергетические и термодинамические расчеты (оценка кислотно-основных свойств минеральных фаз), онтогенетический и кристалломорфологический анализ (выяснение истории и механизма генезиса минералов).

Экспериментальная. Занимается моделированием естественного минералообразования и обстановки формирования минералов. Включает в качестве самостоятельного раздела облагораживание и синтез их.

Региональная. Исследует отдельные территории такие как рудные месторождения, геологические провинции, экономико-географические регионы с целью выяснения законов пространственного распределения ассоциаций и минералов.

Топоминералогия. Рассматривает законы формирования и распределения их в геологических системах.

Минералогия космических тел. Исследует минералогические вопросы для планет, метеоритов и луны.

Астроминералогия. Перспективное направление, объединяющее минералогию, астрономию, физику. Изучает минеральный состав и минералы метеоров, астероидов и прочих космических тел, околозвездной среды.

Прикладная. Включает три раздела: поисковую минералогию (занимается выяснением поисковых и разведочных критериев, совершенствованием поисковых и оценочных методов, разработкой научных основ совмещения минералогических, геохимических и геофизических поисковых методов с целью увеличения эффективности геологоразведки), технологическую (направлена на увеличение полноты и комплексности применения минерального сырья путем минералогического и минералого-технологического картирования месторождений и рудных полей, технологического прогнозирования, стабилизации и планирования добычи руды, изучения технологических особенностей минералов, разработки способов направленного их изменения, контроля состава концентратов), новых видов сырья (выявляет особенности не используемых минералов и возможные области их применения).

Список минералов

Если показать все известные минералы одним списком, то получится очень много названий для одной страницы. Мы разделили всё по алфавиту.

Образование

В вузах минералогия не представлена в качестве отдельной специальности. Обучение по данной профессии чаще всего производят в рамках специальности прикладная геология либо прикладная геохимия. Они подразумевает изучение общей геологии, основ картографии и геодезии, математических методов моделирования в геологии, безопасности ведения геологоразведки, инженерной графики, общей химии, многих дисциплин специализации и др.

Предусмотрены лабораторные работы и полевые минелогические практики. Помимо минералога, обучение дает такие профессии как геолог, геохимик, геокриолог, гидроэколог, топограф, гидрогеолог, маркшейдер, эколог, петролог, палеонтолог.

В "классическом виде" не особо востребована. Большинство специалистов работают в научной или образовательной сферах. Поэтому вышеназванные универсальные специальности выгодны тем, что дают возможность работы по нескольким профессиям.

Заключение

Минералогия относится к геологическим естественнонаучным дисциплинам. Это древнейшая среди геологических наук, появившаяся раньше самой геологии. В настоящее время включает несколько направлений и имеет большое прикладное значение как наука о процессах формирования, свойствах, методах разработки минерального сырья. Несмотря на это, минералоги в России востребованы мало. Поэтому обучение по данной профессии производится в рамках специальностей прикладная геология либо прикладная геохимия, что дает гораздо большие возможности для трудоустройства.

МИНЕРАЛОГИЯ

(от Минерал и...Логия

наука о природных химических соединениях - минералах, их составе, свойствах, особенностях и закономерностях физического строения (структуры), а также об условиях образования и изменения в природе. Главная задача М. - создание научных основ для поисков и оценки месторождений полезных ископаемых, их обогащения для практического использования в народном хозяйстве.

М. - одна из старейших геологических наук, по мере развития которой от неё отделяются и вырастают новые самостоятельные науки. Так, в 19 в. от М. отделились Кристаллография и Петрография, в начале 20 в. - учение о полезных ископаемых, Геохимия, а затем - Кристаллохимия. М. наиболее широко использует законы и методы современной физики и химии, во многих отношениях она находится на стыке наук геологических и физико-химических циклов. Круг вопросов, охватываемых М., сложность и разнообразие минералов, а также методов их изучения, всё расширяющаяся сфера исследований, потребности практики геологоразведочных работ и народного хозяйства исторически определили возникновение в М. различных направлений.

Основные направления. Описательная М. занимается изучением, накоплением и уточнением фактического материала, разработкой вопросов систематики; обобщением данных по морфологии, физическим свойствам минералов, их химическому составу, данных по Изоморфизму, установлением причинных связей между составом, структурой и физическими свойствами у идеальных кристаллов и реальных минералов с дефектами кристаллической решётки.Особый раздел современной описательной М. составляет физика минералов, занимающаяся их исследованием с применением методов физики твёрдого тела.

Генетическая М. выясняет условия, закономерности и процессы, приводящие к образованию определённых минеральных видов (См. Минеральный вид) и минеральных ассоциаций - месторождений полезных ископаемых (См. Месторождение полезного ископаемого); определяет количественные значения физико-химических параметров (температуры, давления, химизм минералообразующей среды), характеризующих процесс возникновения минерала и помогающих познанию способа (механизма) его образования. Генетическая М. включает: учение о типоморфизме минералов; онтогенический и кристалломорфологический анализ, дающий информацию об истории формирования минеральных индивидов и агрегатов; исследование твёрдых и газово-жидких включений как источника информации о минералообразующей среде; анализ явлений полиморфизма и политипии; методы и принципы парагенетического анализа, получение энергетических и физико-химических характеристик минералов; установление геотермометров и геобарометров - минералов, по которым можно определять термодинамические параметры образования месторождений.

Экспериментальная М. занимается моделированием природных процессов и изучением физико-химических систем с целью выяснения условий возникновения минералов в природе. К этому направлению близка новая область М. - синтез минералов (алмазов, кристаллов пьезокварца, оптического флюорита, рубинов, гранатов и др.), широко используемых в технике.

Прикладная и технико-экономическая М. разрабатывает проблемы, связанные с вовлечением в промышленное использование новых минеральных видов, с проведением минералогических исследований, направленных на более полное комплексное использование минерального сырья и повышенное извлечение его полезных компонентов; включает минералогическое картирование месторождений с целью выделения технологических сортов руд; изучение зависимости технологических свойств минералов от их состава и структуры, исследование растворимости, магнитных и других свойств, поведение минералов в процессе обогащения руд и химико-технологической переработки концентратов (например, при обжиге, воздействии кислот); рассматривает также вопросы применения минералогических критериев для поисков и оценки месторождений полезных ископаемых (например, типоморфизм минералов, законы парагенезиса и др.), разрабатывает специальные минералогические методы поисков (термолюминесценция, фотолюминесценция, радиационные и др.).

Региональная М. обобщает минералогическое изучение определённых территорий и рудных провинций для установления закономерностей распределения минералов и их ассоциаций в связи с историей геологического развития региона; входит как составная часть в общий комплекс металлогенических исследований (см. Металлогения).

М. космических тел. Развитие этого направления стало возможным только с момента получения образцов лунных пород (см. Луна), исследования которых позволили сделать первые обобщения об особенностях минералообразования на поверхности Луны и в верхних слоях лунной коры. Большое значение имеет также изучение минерального состава метеоритов.

Ни одно из указанных направлений не может плодотворно развиваться без совершенствования существующих и разработки новых методов минералогических исследований и соответствующих приборов, в том числе экспресс-методов полевой и лабораторной диагностики, а также развития прецизионных физических и аналитических методов исследования минералов.

Исторический очерк. М. возникла в глубокой древности в связи с практическими потребностями человечества, широко использовавшего камень для различных целей. Первые сведения о минеральных телах появились в трудах древнегреческих и древнеримских учёных. Аристотель и Теофраст описали свойства ряда минералов, связывая их происхождение с дымом и парами, вырывающимися из земных недр. Сведения о минералах содержатся также в «Естественной истории» Плиния Старшего (середина 1 в. н. э.). Поиски и добыча минерального сырья для выплавки металлов, а также для медицины и алхимии привели в раннем средневековье к расширению сведений о минералах и рудах. Среди исторических памятников среднеазиатских народов выделяются труды Бируни и Ибн Сины (См. Ибн Сина) (Авиценны), описавших свойства многих минералов. Развитие горного дела (6-13 вв.), прежде всего в Центральной Европе и России (добыча железа, олова, мусковита, каменной соли, янтаря, серебра и др.), привело к более тщательному исследованию руд. В 13 в. появилась специальная работа о минералах в Европе (Albertus Magnus, De Mincralibus - латинский трактат, написанный после 1262). В этот период не делали различия между минералами, горными породами и рудами, классификация их примитивна, М. была тесно связана с алхимией и металлургией. Как самостоятельная наука М. начала оформляться в эпоху Возрождения. Первое крупное обобщение по М. связано с именем Г. Агриколы (См. Агрикола), который в работе «О горном деле и металлургии» (1550) четко отделил минералы от горных пород, подробно описал физические свойства минералов, привёл первую классификацию. Термин «М.» впервые введён в 1636 итальянским учёным Бернардом Цезием (Цезиусом) из Модены. Уже в 17 в. в Дании (Э. Бартолин, Н. Стено), Голландии (Х. Гюйгенс), Англии (Р. Бойль, Р. Гук и др.) были сформулированы первые геометрические законы для кристаллов и начато изучение оптических свойств. Работа французского исследователя Роме де Лиля (1783) по гранным углам в кристаллах оказала большое влияние на развитие М. и кристаллографии, послужила основой для создания теории структур кристаллических минералов Р. Ж. Аюи, изложенной им в «Трактате о минералогии» (1801). В Германии описательно-морфологическое (физиографическое) направление в 18 в. было наиболее ярко представлено школой А. Г. Вернера. Развитие М. в России тесно связано с именем М. В. Ломоносова, который впервые высказал положение о том, что главным определяющим признаком минерала должен быть химический состав. В работах М. В. Ломоносова («Слово о рождении металлов от трясения Земли», 1757, «О слоях земных», 1763, и др.) указывается, что минералы в рудных жилах образуют естественные ассоциации, и появление одного из них служит «признаком» присутствия другого. В трудах В. М. Севергина химия как основа М. выдвигается на первый план. М. определяется как наука, изучающая состав и строение минеральных тел, их взаимоотношения в природных месторождениях и пути их практического применения. В. М. Севергиным впервые сформулировано (1798) понятие о парагенезисе («смежности минералов»). В Западной Европе химическое направление в М. стало господствующим в скандинавских странах и в Германии со 2-й половины 18 в. (шведские учёные А. Кронстедт, 1758; И. Берцелиус, 1814; немецкие минералоги А. Брейтгаупт, 1820, 1847; М. Клапрот, 1795, 1815; и др.). Детальное изучение состава и физических свойств минералов в 19 в. привело к формулировке понятий изоморфизма и Полиморфизма (немецкие химики-минералоги Э. Мичерлих, Р. Герман, позднее Г. Чермак и др.). Большую роль в развитии М. в России сыграла плеяда выдающихся минералогов (Д. И. Соколов, Н. И. Кокшаров, П. В. Еремеев и др.). За рубежом значительный вклад в становление описательной и региональной М. на рубеже 19 и 20 вв. внесли такие учёные, как П. Грот, Ф. Клокман, Ф. Ринне, Р. Брауне (Германия), Ф. Бекке (Австрия), В. Брёггер (Норвегия), А. Лакруа (Франция), Дж. Д. Дэна (США) и др. До конца 19 в. М. формировалась как описательная наука, при этом в ней развивались два основных направления - морфолого-кристаллографическое и химическое.

С конца 19 в. в связи со всё увеличивающимся спросом на различные виды сырья и усиление поисковых работ старые методы описательной М. не могли удовлетворить потребности практики. Непрерывное совершенствование методов диагностики и исследования минералов позволило глубже изучить их свойства. Главное внимание стали уделять химии и свойствам минералов, законам изоморфизма и парагенезиса. Разработкой новых методических подходов и обобщающих теорий в М. мировая наука во многом обязана русской школе В. В. Докучаева, Е. С. Фёдорова, В. И. Вернадского (См. Вернадский), А. Е. Ферсмана. Огромное влияние на развитие современной М. оказали периодический закон Д. И. Менделеева и правило фаз Дж. У. Гиббса. По Вернадскому, М. есть химия земной коры, а минералы - продукты сложных природных реакций. Минерал непрерывно взаимодействует с окружающей его средой и сам изменяется при изменении физико-химических условий. Определяя парагенезис как выражение законов совместного нахождения минералов в природных ассоциациях, Вернадский по существу заново обобщил важнейшее научное положение современной М. Одновременно в М. стало складываться кристаллохимическое направление, тесно связанное с именем Федорова, который задолго до развития рентгеноструктурного анализа математически вывел все возможные (230) пространственные группы симметрии кристаллов. Однако проникновение в атомное строение кристалла стало возможным лишь после открытия дифракции рентгеновских лучей (М. Лауэ, 1912). Проведённые У. Г. Брэггом, и У. Л. Брэггом (Великобритания), Л. Полингом (США), Г. Вульфом (Россия) и др. рентгеноструктурные исследования большинства минералов позволили рассматривать состав и строение минералов в единстве и разработать новую теорию изоморфизма (В. М. Гольдшмидт, А. Е. Ферсман), создать кристаллохимическую классификацию минералов, с новых позиций подойти к пониманию их физических свойств. В современной М. происходит синтез сё исторически сложившихся направлений - описательного и генетического, химического и кристаллографического. Изучение минералов направлено на выявление причинных связей между средой, условиями образования, составом, кристаллической структурой, физическими свойствами реального минерала со всеми его дефектами и неоднородностями. Исследования физико-химических систем и условий их равновесия, кристаллизации силикатных и сульфидных минералов при высоких температурах (русский учёный К. Д. Хрущев, швейцарский учёный П. Ниггли, американские учёные Г. Куллеруд, Н. Л. Боуэн и др.), законов кристаллизации солей из растворов (советский учёный Н. С. Курнаков, голландский учёный Я. Х. Вант-Гофф), коллоидных систем (бельгийский учёный Ф. Корню, голландский учёный Р. В. ван Беммелен и др.) создали физико-химическую основу для объяснения природных процессов образования минералов.

Новый этап развития М. в России наступил после Октябрьской революции 1917. Тесная связь с практикой горного дела, плановость в организации и осуществлении научных исследований определили быстрое развитие М. Были организованы новые научные минералогические центры и обширные регионально-минералогические работы по всей территории СССР под руководством А. Д. Архангельского (См. Архангельский), А. Е. Ферсмана, Н. М. Федоровского (См. Федоровский), С. С. Смирнова, Н. А. Смольянинова и многих др. Было открыто и освоено множество месторождений и горнорудных районов (Кольский полуостров, Якутия, С.-В. СССР, Кавказ, Средняя Азия и др.). Полученные при этом научные материалы послужили основой для развития теоретических обобщений по М. и геохимии, внедрения в практику методов изучения и обогащения рудного сырья, были освоены новые виды полезных ископаемых (нефелин, апатит, лопарит, пирохлор, кианит, фенакит, бертрандит и др.), новые области использования минералов. Изучение термохимии и термодинамики природных процессов позволило выработать минералогические критерии для характеристики глубинных процессов, определения глубин и температурных условий процессов метаморфизма минералов, руд и горных пород (А. Е. Ферсман, Д. С. Коржинский и др.). Были показаны пути и возможности применения физико-химического анализа и эксперимента параллельно с геологическими наблюдениями для выяснения законов совместного образования минералов в геологических телах различного генезиса (А. Е. Ферсман, С. С. Смирнов, В. И. Смирнов, А. Г. Бетехтин, В. А. Николаев и др.), для выявления условий образования минералов в глубинах Земли при изменяющихся температурах, давлениях и концентрациях химических компонентов. Развитие учения о парагенезисе привело советских минералогов (А. Е. Ферсман, С. С. Смирнов, К. А. Власов, Ф. В. Чухров, И. И. Гинзбург и др.) к важным теоретическим обобщениям. К ним относятся: теория генезиса пегматитов (См. Пегматиты) и близких к ним образований, законы формирования зоны окисления рудных месторождений, изучение условий образования месторождений железа, никеля и др. минералов в современной коре выветривания. Известны работы советских учёных Я. В. Самойлова, В. И. Вернадского, Ф. В. Чухрова и др., посвященные роли живых организмов и коллоидных растворов в образовании минералов (руды марганца, железа, самородная сера и др.). Развитие понятия о типоморфизме минералов получило своё выражение в идеях о причинной связи и зависимости внешнего облика кристаллов, их агрегатов, химического состава и структурных особенностей минералов от условий их образования в той или иной геологической среде. На минеральных индивидах и агрегатах, в морфологии, в характерных проявлениях типоморфизма и в генетических признаках записана история зарождения, роста и изменения минералов и заключающих их месторождений (Г. Г. Леммлейн, Д. П. Григорьев, И. И. Шафрановский и др.). Обобщение результатов, полученных при изучении газово-жидких и многофазовых включений (См. Включения) в минералах, позволило приблизиться к решению вопросов о характере, составе и термодинамических параметрах среды образования многих минералов в различных месторождениях (Н. П. Ермаков, Ю. А. Долгов и др.). Вскрывая связи между средой, условиями образования, составом, структурой и свойствами минералов, советские минералоги достигли существенных результатов в изучении реальной химической конституции и структуры кристаллических минералов, а также в установлении корреляционных связей между составом минералов, свойствами слагающих их атомов и ионов, кристаллохимической структурой и основными их физическими свойствами (Н. В. Белов, А. Е. Ферсман, В. С. Соболев, А. С. Поваренных, Е. К. Лазаренко и др.). Важные результаты получены советскими учёными при изучении минералов класса силикатов, сульфидов и их аналогов (Н. В. Белов, В. С. Соболев и др.), боратов, самородных элементов, кварца и других групп, минералов редких и редкоземельных элементов (Г. П. Барсанов, Е. И. Семенов, В. И. Герасимовский, А. И. Гинзбург и др.). Требования практики, использующей специальные свойства кристаллов (пьезоэлектрические, сегнетоэлектрические, полупроводниковые, двупреломляющие, «лазерные», вообще оптические и др.), определили развитие работ в направлении точного и всестороннего изучения физических свойств и влияния структурных особенностей реальных минералов (политипия, дислокация, дефекты в кристаллах, электронно-дырочные центры и др.) на изменение их физических свойств (А. С. Марфунин, Б. Б. Звягин и др.). Создана в содружестве с кристаллографами и физиками самостоятельная научная отрасль по синтезу кристаллов.

Основные организации и периодическая печать. Исследования в области М. в СССР ведутся институтами АН СССР, управлениями и ведомствами министерств геологии СССР и союзных республик, учебными и научно-исследовательскими институтами. Большую работу по пропаганде и внедрению достижений М. проводят минералогические общества, имеющиеся в СССР (см. Минералогическое общество) и за рубежом (во Франции, ГДР и ФРГ, в скандинавских странах, Италии, Швейцарии, Испании, Великобритании, США, Индии, Бразилии). Они объединены в Международную минералогическую ассоциацию (ММА), на съездах которой (через каждые 4 года) обсуждаются важнейшие проблемы М. Значительная роль в развитии М. и пропаганде минералогических знаний принадлежит также минералогическим музеям. Крупнейший из них - Минералогический музей им. А. Е. Ферсмана АН СССР. Обширные минералогические коллекции имеются в Ленинградском горном институте, в МГУ, Московском геологоразведочном институте, в институтах в Свердловске, Иркутске, Киеве, Львове, Алма-Ате и др. городах СССР, а также за рубежом - во Фрейберге (ГДР), Карлсруэ (ФРГ), Париже, Лондоне, Праге, в Вашингтоне и Нью-Йорке.

Основные периодические издания по М.: в СССР - «Записки Всесоюзного Минералогического общества» (с 1866), «Минералогический сборник» Львовского университета (с 1947), «Труды Минералогического музея» АН СССР (с 1949); за рубежом - «American Mineralogist» (Lancaster - Wash., с 1916), «Bulletin de la Société française de Minéralogique (et de Cristallographie)» (P., с 1878), «Bulletin Suisse de Minéralogie et de Pétrographie» (Bern - Z., с 1921), «Mineralogical Magazine» (L., с 1876), «Zentralblatt für Mineralogie» (Stuttg., с 1950), «Zeitschrift für Kristallographie» (Lpz., с 1877), «Acta Crystallographica» (Camb. - Cph., с 1948), «Neues Jahrbuch für Mineralogie. Abhandlungen» (Stuttg., с 1807), «Neues Jahrbuch für Mineralogie. Monatshefte» (Stuttg., с 1900), «Contributions to Mineralogy and Petrology» (Hdib. - B., с 1947), «Schweizerische Mineralogische und petrographische Mitteilungen» (Z., с 1921), «Tschermarks mineralogische und petrographische Mitteilungen» (Vienna - N. Y., с 1872).

Лит.: Ломоносов М. В., О слоях земных и другие работы по геологии, М. - Л., 1949; Вернадский В. И., Избр. соч., т. 2-3 - Опыт описательной минералогии, М., 1955-59; Григорьев Д. П., Шафрановский И. И., Выдающиеся русские минералоги, М. - Л., 1949; Григорьев Д. П., Онтогения минералов, Львов, 1961; Поваренных А, С., Кристаллохимическая классификация минеральных видов, К., 1966; Барсанов Г. П., Минералогия, в кн.: Развитие наук о Земле в СССР, М., 1967; Бетехтин А. Г., Курс минералогии, 3 изд., М., 1961; Лазаренко Е. К., Курс минералогии, М., 1971; Костов И., Минералогия, [пер. с англ.], М., 1971; Сидоренко А. В., Лазаренко Е. К., Состояние и задачи современной минералогии, «Зап. Всесоюзного Минералогического общества», 1972, ч. 101, в. 2; Белов Н. В., Очерки структурной минералогии, в. 1-24, «Минералогический сборник», 1950-73, № 4-27.

Г. П. Барсанов, А. И. Гинзбург.

МИНЕРАЛОГИЯ (от минерал и греч. logos - слово, учение * а. mineralogy; н. Mineralogie; ф. mineralogie; и. mineralogie) - наука о минералах; изучает состав, свойства, морфологию, особенности структуры, процессы образования и изменения минералов, закономерности их совместного нахождения в природе, а также условия и методы искусственного получения (синтеза) и практического использования. Главные задачи: разработка научной классификации минералов, выявление связей между вариациями их состава, строения, свойств и условиями образования и нахождения в природе; создание научных основ для поисков и оценки месторождений минерального сырья , совершенствования технологии его переработки, вовлечения новых видов минерального сырья в промышленное использование; разработка методов искусственного выращивания и облагораживания кристаллов ценных минералов. Минералогия - древнейшая из наук геологического цикла. Термин "минералогия" введён в 1636 итальянским натуралистом Б. Цезием. Постепенная дифференциация минералогии в ходе развития наук привела к отделению от неё геологии и кристаллографии (18 век), петрографии (19 век), учения о полезных ископаемых , геохимии и металлогении (конец 19 - начало 20 вв.), учения о каустобиолитах (20 век), кристаллохимии (середина 20 века). В своём развитии минералогия наиболее тесно связана с физикой твёрдого тела и химией; методы и теоретическая концепция этих наук особенно интенсивно внедряются в современной минералогии с 50-х гг. 20 в. Объекты исследования в минералогии - минеральные индивиды, агрегаты , парагенезисы и ассоциации. Современная минералогия включает ряд основных направлений. Описательная минералогия охватывает весь круг вопросов, относящихся к характеристике отдельных минералов: их конституции, физических свойств , морфологии выделений. Описательная минералогия занимается также вопросами систематики и классификации минералов, устанавливает вариации их химического состава, изучает зависимости между физическими свойствами минералов и особенностями их состава или кристаллической структуры. Самостоятельный раздел описательной минералогии - физика минералов , использующая методы физики твёрдого тела при исследовании реальных кристаллов минералов. Особый раздел описательной минералогии - минераграфия , занимающаяся изучением рудных минералов с применением специфических методов исследования (оптики отражённого света, микрохимических реакций и др.). Генетическая минералогия выясняет условия, процессы и способы образования и изменения минералов в природе. Различают несколько самостоятельных разделов: учение о типоморфизме минералов, связывающее особенности морфологии, состава, структуры и физических свойств минералов с геологическими и физико-химическими условиями их формирования (учение о типоморфизме распространяется и на минеральные ассоциации); онтогенический и кристалломорфологический анализ, расшифровывающий историю и механизм образования минеральных индивидов и агрегатов; термобаро-геохимию (исследование твердофазных и газово-жидких включений в минералах), дающую информацию о химизме минералообразующей среды и физико-химических параметрах (температура, давление, pH, окислительно-восстановительные условия); изотопические исследования, помогающие вскрыть источник вещества при минералообразовании; трифогенезис, рассматривающий способ питания минералов и их агрегатов в процессе образования; топогенез, охватывающий закономерности распределения минералов в пространстве и механизмы формирования различных типов минералогической зональности; парагенетический анализ как метод изучения эволюции процессов минералообразования путём выявления последовательно сменяющих друг друга во времени и пространстве минеральных парагенезисов и закономерностей, управляющих этой сменой; учение о сосуществующих минералах, базирующееся на принципе фазового соответствия, который позволяет (исходя из предпосылки о равновесности процессов формирования парагенезисов) использовать сосуществующие минералы как геотермометры и геобарометры; энергетические и термодинамические расчёты в минералогии, дающие возможность оценивать кислотно-основные свойства минеральных фаз и вероятную последовательность их возникновения, т.е. судить о физико-химических тенденциях процессов минералообразования. С позиций современной генетической минералогии, включающей онтогению и филогению минералов, минерал в особенностях своего состава (в т.ч. состава микропримесей), тонких деталях структуры, микрогетерогенности, вариациях физических свойств несёт богатую информацию о своём происхождении и позднейшем изменении, расшифровка которой становится возможной лишь с применением новейших физических, физико-химических и кристаллохимических методов исследования. Экспериментальная минералогия примыкает к генетической минералогии и дополняет её лабораторным моделированием природных процессов минералообразования и изучением физико-химических систем, воспроизводящих (обычно с известными упрощениями) природные минеральные парагенезисы и обстановку их формирования. Самостоятельный раздел экспериментальной минералогии, близкий к ней в методическом отношении, - синтез и облагораживание минералов, имеющих многообразное применение в ювелирном деле и технике (алмаз , пьезокварц , оптический флюорит , слюда , рубин , сапфир , гранаты , аметист , изумруд , малахит , опал и др.). Региональная минералогия и топоминералогия осуществляют минералогическое изучение отдельных участков и территорий - от конкретных рудных месторождений до крупных геологических (рудных, металлогенических) провинций или экономико-географических регионов. Основная задача региональной минералогии - выявление закономерностей пространственного распределения и локализации минералов и минеральных ассоциаций в связи с геологической историей развития провинции (региона) или формирования месторождения. Региональная минералогия непосредственно связывает минералогию с металлогенией и минерагенией . Минералогия космических тел (Луны и планет, а также метеоритов) - новая область минералогии, существенно расширяющая сферу её интересов и связывающая минералогию с быстро развивающейся сравнительной планетологией. Прикладная минералогия в её современном понимании включает три главных раздела. Поисковая минералогия опирается на учение о типоморфизме минералов и минералах-индикаторах оруденения. Она ставит перед собой задачу повышения эффективности геологоразведочных работ путём выявления новых минералогических поисковых и прогнозно-оценочных критериев, совершенствования минералогических методов поисков и оценки перспектив оруденения, разработки научных основ комплексирования минералогических методов поисков с геохимическими и геофизическими методами. Технологическая минералогия направлена на интенсификацию использования минер, сырья, т.е. на повышение полноты и комплексности его использования. Она охватывает: минералогическое и минералого-технологическое картирование рудных полей и месторождений полезных ископаемых с целью оценки запасов полезных компонентов (в т.ч. попутных) в извлекаемой минеральной форме, технологические прогнозирования, планирования добычи и стабилизации минерального состава руды , поступающей на обогатительную фабрику; изучение технологических свойств минералов, слагающих руды (электрических, магнитных, плотностных, поверхностных, ионообменных, гранулометрии и морфологии рудных минералов, их тонких структурных особенностей, растворимости в воде и в водных растворах электролитов при различных значениях pH и т.д.); разработку методов направленного изменения состава, структуры и свойств минералов путём радиационного, термического (обжиг), акустического (ультразвук) и прочих воздействий с целью повышения извлечения полезных компонентов при обогащении и сортности концентратов , а также улучшения их вскрытия при химико-металлургическом переделе; текущий минералогический контроль состава концентратов на действующих горно-металлургических предприятиях и разработку рекомендаций по оптимизации технологических режимов передела концентратов с целью повышения сквозного извлечения конечных продуктов в металлургическом процессе. Минералогия новых видов сырья занимается выявлением особенностей состава и свойств минералов, пока не нашедших практического применения, которые могут представить интерес для промышленности, а также возможных областей использования этих минералов и их распространённости в природе с целью вовлечения новых минералов в промышленное освоение и расширения сфер применения уже известных видов минерального сырья. Помимо традиционных методов полевого и лабораторного определения и анализа минералов, а также давно вошедших в минералогическую практику оптического, рентгенографического, и термического методов, минералогия вооружена разнообразными прецизионными физическими методами исследования, такими, как просвечивающая электронная микроскопия (растровая и сканирующая), электроно- и нейтронография, электронно-зондовый (микрорентгено-спектральный) и локальный спектральный (лазерный) анализ, магнетохимия, магнитостатические (метод Фарадея) и термомагнитные измерения, электрофизические методы (определение диэлектрической проницаемости , тангенса угла диэлектрических потерь и термо-эдс), серия спектроскопических методов (оптическая, люминесцентная, ИК-спектроскопия), группа резонансных методов: ЯГР (мёссбауэровская спектроскопия), ЭПР (электронный парамагнитный резонанс), ЯМР (ядерный магнитный резонанс) и другие радиоспектроскопии, методы, позволяющие вскрывать весьма тонкие особенности кристаллической структуры минералов, наличие в них точечных дефектов и т.д. Всё шире используются в минералогии изотопические методы, методы термобарогеохимии с анализом состава жидкой и газовой фаз включений и привлечением спектроскопии комбинационного рассеяния к исследованию состава минералообразующих сред по индивидуальным включениям. Определение палеотемператур и давлений производится также по составу сосуществующих минералов. Интенсивно развиваются методы количественного фазового анализа в минералогии. Создана, и всё шире применяется в минералогии разнообразная аппаратура для выделения и изучения высокодисперсных минералов. Исторический очерк. Минералогия возникла в глубокой древности. Развитие минералогии шло параллельно с развитием горного дела и металлургии. Элементы минералогических знаний встречаются у античных натурфилософов с середины 4 века до н.э. Аристотель различал в минеральном мире 2 класса тел - камни и руды. Его ученик Теофраст в специальном трактате "О камнях" (около 315 до н.э.) выделял 3 класса - металлы, камни (обыкновенные и драгоценные) и земли . Всего им упоминается 73 названия минеральных тел, в т.ч. 32 минерала. В 1 в. н.э. древнеримскому натуралисту Плинию Старшему был известен 41 минерал; в последних 5 книгах своей "Естественной истории" он рассматривает металлы, руды, камни, драгоценные и поделочные камни . В средние века на развитие минералогии оказывали значительное влияние алхимия и медицина. В раннем средневековье наибольший вклад в минералогию внесли учёные Востока - Бируни (973-1048) и Ибн Сина (980-1037). Первый описал около 100 минеральных веществ (среди них 36 минералов), второй - дал их новую классификацию, выделив 4 класса: камни, плавкие тела (т. е. металлы), горючие тела ("серы") и соли (тела, растворимые в воде). В средневековой Европе минералогическими исследованиями занимались главным образом алхимики. Один из них - Альберт Великий - опубликовал в 13 веке (после 1262) специальный трактат "De Mineralibus" - полный свод знаний той эпохи об объектах минерального царства. В средневековых европейских лапидариях вплоть до 15-16 вв. упоминалось не более 50-60 минералов, хотя общее число рассматриваемых минеральных образований постепенно росло. У истоков научной минералогии стоит Г. Агрикола; в его трактатах приведены названия свыше 100 минеральных тел, систематизированных в соответствии с новой классификацией, представляющей дальнейшее развитие классификации Ибн Сины. В ней простые тела, т.е. минералы, подразделяются на земли, камни, металлы и "загустевшие соки", жирные и тощие. В 17 в. трудами датских (Э. Бартолин, Н. Стено), английских (Р. Бойль, Р. Гук), голландских (Х. Гюйгенс) учёных были заложены основы геометрической кристаллографии и кристаллооптики, что способствовало в дальнейшем быстрому прогрессу минералогии. Новый этап в её развитии начался в 18 - начале 19 вв., когда работы французского кристаллографа Ж. Б. Роме де Лиля, выполнившего точные измерения межгранных углов на кристаллах ряда минералов (1783), и Р. Ж. Аюи (Гаюи), создавшего первую научную модель их внутреннего строения ("Трактат о минералогии", 1801), а также английского химика и кристаллографа У. Волластона (1766-1828) стимулировали оформление кристалломорфологического направления в описательной минералогии. В те же годы в Германии А. Г. Вернер (1749-1817) и его ученики активно развивали в минералогии качественно-описательное (физиографическое) направление. Вернер, отделивший геологию от минералогии, впервые чётко разграничил минералы и горные породы , введя понятие о минерале, в основном чертах близкое к современным представлениям. Выдающуюся роль в становлении минералогии как науки сыграли русские учёные 18 - начала 19 вв., особенно М. В. Ломоносов и В. М. Севергин . Идеи Ломоносова в области минералогии и кристаллографии (например, в вопросе о внутреннем строении кристаллов) далеко опередили своё время. Замечательный минералог и химик В. М. Севергин стал первым и крупнейшим в России представителем вернеровского физиографического направления в минералогии. Им описано несколько новых минералов, созданы фундаментальные обобщающие труды по минералогии, чётко сформулированы задачи минералогии и дано определение минералогии как науки. Ломоносов и Севергин наряду с их западноевропейскими современниками - шведами И. Г. Валериусом (1747), А. Кронштедтом (1758) и Й. Я. Берцелиусом (1814), французами А. Лавуазье (1743-94) и Л. Вокленом (1763-1829), немецкими учёными минералогии Г. Клапротом (1743-1817) и И. Ф. А. Брейтгауптом (1791-1873) положили начало развитию химического направления в минералогии. 19 век в истории минералогии ознаменован быстрым накоплением фактического материала, резким расширением числа минералов, дальнейшей дифференциацией минералогии и ответвлением от неё ряда самостоятельных наук. В этот период складываются такие основополагающие понятия минералогии, как полиморфизм , изоморфизм, псевдоморфозы , парагенезис, типоморфизм минералов и др. На протяжении 19 - начала 20 вв. в минералогии, носившей преимущественно описательный характер, параллельно развиваются кристаллографические (кристалломорфологические) и химические направления. В России становление первого из них связано с именами Н. И. Кокшарова, П. В. Еремеева, М. А. Толстопятова и особенно Е. С. Фёдорова, а развитие второго направления - с именами В. В. Докучаева , П. А. Земятченского, но особенно В. И. Вернадского и А. Е. Ферсмана . В связи с рентгенографическими работами У. Г. и У. Л. Брэггов и Г. В. Вульфа (1915) в развитии минералогии начинается новый период. Первые сводки полученных результатов по расшифровке кристаллических структур минералов появились в 1930-х гг. (Р. Уайкофф, 1931-35; У. Л. Брэгг, 1937). В развитие кристаллохим. исследований существенный вклад внесли также Г. В. Вульф, Л. Полинг, Э. Шибольд, У. Г. Тейлор, Ф. Лавес, У. Захариасен, Н. В. Белов и др. На основе этих исследований стало возможным построить общую теорию кристаллической структуры минералов, по-новому рассмотреть проблемы изоморфизма, энергетики кристаллов, подойти к структурной интерпретации физических свойств минералов и дать их кристаллохимическую классификацию. Хотя кристаллография и кристаллохимия формально обособились от минералогии, но связь их с минералогией по-прежнему очень прочна: фактически обе они насквозь пронизывают всю современную минералогии, составляя её теоретическую базу. Одновременно в 20 веке в минералогии активизировались экспериментальные и физико-химические направления; решающее влияние на них оказало учение о правиле фаз, приспособленное норвежским химиком В. М. Гольдшмидтом и советским геологом Д. С. Коржинским к анализу процессов минералообразования. В современной минералогии происходит синтез её исторически сложившихся, ранее автономных направлений. Так, слияние кристаллографического направления в минералогии с химическим послужило основой возникновения учения о конституции минералов (Д. П. Григорьев, А. С. Поваренных). С другой стороны, проникновение в минералогию методов физики твёрдого тела, расширяющих возможности изучения и интерпретации внутреннего строения и свойств минералов, позволяет извлекать заключённую в них генетическую информацию, что приводит к синтезу описательного и генетического направлений в минералогии. Потребности бурно развивающейся с первых лет Советской власти горнодобывающей промышленности и соответственно геологоразведочной службы, с которыми тесно связана минералогия, в сочетании с плановым подходом к организации науки предопределили ускоренный рост в CCCP минералогических центров и стимулировали широкомасштабные топоминералогические исследования всей страны. Этими исследованиями в 1920-х - 30-х гг. руководили крупнейшие советские геологи А. Е. Ферсман, Д. И. Щербаков , Н. М. Федоровский , С. С. Смирнов, Н. А. Смольянинов и др. В результате было открыто и освоено множество месторождений и горнорудных районов (Кольский полуостров, KMA, северо-восток CCCP, Средняя Азия , Северный Кавказ , Приморье, Центральный Казахстан и др.), получен новый минералогический материал, ставший основой для глубоких теоретических, кристаллохимических и геохимических обобщений. Одновременно это ускорило развитие прикладной минералогии, привело к вовлечению в промышленное освоение новых видов минерального сырья (апатита, нефелина , лопарита , пирохлора , кианита , фенакита , бертрандита и др.), к выявлению новых областей практического использования минералов. Быстрыми темпами стала развиваться генетическая минералогия, особенно применительно к изучению рудных месторождений. Открыта и исследована кристалломорфологическая эволюция минералов, послужившая основой для разработки новых методов поисков и оценки месторождений полезных ископаемых (Д. П. Григорьев, И. И. Шафрановский, И. Н. Костов , Н. П. Юшкин и др.). Значительные успехи достигнуты в области промышленного синтеза минералов и геммологии . Большое развитие в CCCP получила прикладная минералогия, основоположниками которой были Н. М. Федоровский и А. И. Гинзбург . Особое внимание уделяется развитию технологической минералогии. Минералогические исследования в CCCP проводятся институтами Академии Наук CCCP и союзных республик, вузами, НИИ и объединениями системы Министерства геологии CCCP и других ведомств. Основные работы в области минералогии ведутся в Москве (ИГЕМ, Минералогический музей им. А. Е. Ферсмана , ГИН, МГУ, ВИМС, ИМГРЭ, МГРИ, Институт экспериментальной минералогии - ИЭМ, ЦНИГРИ, ВНИИСИМС, Гиредмет, ГИГХС и др.), Ленинграде (ЛГУ, ЛГИ, ВСЕГЕИ, МЕХАНОБР и др.), Киеве (Институт геохимии и физики минералов - ИГФМ), Львове (университет), Сыктывкаре (Институт геологии), Апатитах (Геологический институт), Свердловске (ИГГ), Миассе (Ильменский заповедник), Казани (университет, ВНИИГеолнеруд), Новосибирске (ИГГ, университет), Иркутске (ИГХ), Хабаровске (ДВИМС), Владивостоке (ДВГИ), Симферополе (ИМР), Алма-Ате (КазИМС), Ростове-на-Дону (университет), Ташкенте (университет, САИГИМС). Большую работу по пропаганде и внедрению достижений минералогии проводят минералогические общества , существующие в CCCP (Всесоюзное, Украинское, Узбекское и др.) и за рубежом: Франция , ГДР , ФРГ , скандинавские страны, Италия , Швейцария, Испания , Великобритания , США, Канада , Бразилия , Индия , Япония и др.). Эти общества объединены в Международную минералогическую ассоциацию (MMA), съезды которой собираются каждые 4 года. Значительная роль в распространении и популяризации минералогических знаний принадлежит минералогическим музеям (в CCCP крупнейший - Минералогический музей им. А. Е. Ферсмана Академии Наук CCCP). Основные периодические издания по минералогии: в CCCP - "Записки Всесоюзного минералогического общества" (М.-Л., с 1866), "Труды Минералогического музея Академии Наук CCCP" (Л.-М., с 1926, с 1981 - "Новые данные о минералах"), "Минералогический журнал" (К., с 1979); за рубежом - "American Mineralogist" (Wash., с 1916), "Bulletin de minйralogie" (Р., с 1878, до 1978 - "Bulletin de la Sociйtй franзaise de minйralogie et de cristallographie"), "Mineralogical Magazine" (L., с 1876), "Zentralblatt fьr Mineralogie" (Stuttg., с 1807), "Neues Jahrbuch fьr Mineralogie. Abhandlungen" (Stuttg., с 1807), "Соntributions to Mineralogy and Petrology" (N. Y., с 1947) и др.

Общая Минералогия

А.Г.БУЛАХ

Предмет и история минералогии объекты и содержание минералогии

Из курса общей геологии известно, что горные породы и руды состоят из мине­ралов. Например, минералы микроклин, биотит, альбит, кварц являются главными составными частями гранитов, гематит, магнетит-главными минералами некоторых железных руд. Что же такое минералогия и что является объектом ее изучения?

Любая наука находится в постоянном развитии, меняются ее цели, объекты, ме­тоды. Часть традиционных объектов исследования отходит в область других наук, вза­мен появляются новые. Понятие "минерал" и содержание науки минералогии также меняются во времени. Поэтому существуют различные определения понятия "мине­рал" , отвечающие разным подходам и тенденциям развития науки. Мы же будем от­носить к минералам природные химические соединения кристаллической структуры, например кварц, ортоклаз, гематит. Их около 3500-4000, и все они являются пря­мыми, обязательными и простыми по сути определения минерала объектами минера­логии. Но это не единственный предмет изучения в минералогии. Также к прямым, но усложненным ее объектам следует отнести капельки жидкой ртути, иногда находи­мые в месторождениях киновари; газовые, жидкие, смешанные включения, образую­щиеся в природных кристаллах минералов во время их роста; аморфные или частично аморфные продукты радиогенного самораспада некоторых минералов урана и тория

опал как форму существования в виде твердого коллоидного раствора двух минера­лов (кристобалита и тридимита), - все это закономерные продукты жизни минералов. Хотя они не обязательно имеют кристаллическое строение и не всегда являются ин­дивидуальными химическими веществами, они не могут быть исключены из рассмо­трения явлений минералообразования и изъяты из минералогии. Также к прямым, но дополняющим объектам минералогии относятся горные породы, руды, минеральные месторождения и другие геологические объекты, так как вне связи с ними минерало­гия не только теряет смысл геологической науки, но главное-лишается начального источника информации об условиях образования минералов в природе. Все это обяза­тельные объекты минералогии.

В то же время лед (минерал, по нашему определению) является объектом гляцио­логии и грунтоведения; оксалаты, фосфаты, ураты, слагающие камни в почках чело­века,-объекты изучения как в медицине, так и в особой ветви минералогии, называ­емой биоминералогией, т.е. это общие сейчас объекты разных наук.

Еще менее определенно положение тех природных химических соединений кристал­лической структуры, которые искусственно получены человеком или формируются в результате явлений самопроизвольного преобразования в естественных условиях раз­личных техногенных

продуктов, например в ходе самовозгорания терриконов, хими­ческих превращений захороненных отходов производства, взаимодействия фильтратов сточных вод с грунтами. Большинство исследователей не считают эти процессы гео­логическими и не относят эти вещества к минералам-это необязательные (спорные) объекты минералогии. "Спорность" здесь, однако, не указывает на ненужность их исследования. Загадка многих природных процессов минералообразования решается при изучении этих объектов, просто они уже находятся в области перекрытия инте­ресов минералогии с другими науками, где последние порой играют ведущую роль. В этом сайте они не рассматриваются.

Учитывая все условности границ, мы будем считать минералами только те при­родные химические соединения кристаллической структуры, которые образовались в ходе геологических процессов на Земле или сходных процессов на других космических телах, понимая в то же время условность и того, что надо относить к геологическим процессам. Здесь мы подробно охарактеризуем только минералы - составные части горных пород и руд.

Минералогия занимается изучением свойств и состава минералов, выявлением гео­логических условий и физико-химической обстановки образования минералов, иссле­дованием минералов как формы концентрации одних и рассеивания других химиче­ских элементов, вскрытием механизмов зарождения, роста и разрушения минералов, разработкой минералогических критериев поиска рудного и нерудного сырья. Мине­ралог должен знать минералы, уметь их искать и изучать. В таком широком объеме минералогия как одна из главнейших в цикле геолого-минералогических наук пред­стает в учебниках П. Ниггли (1924, 1927), А. Г. Бетехтина, А. К. Болдырева и др. (1936), Н.М. Федоровского (1930), в американской "Минералогической энциклопедии" (1985) и научных публикациях отечественных минералогов В.Ф.Барабанова, К.А.Власова, В.И.Герасимовского, А.И.Гинзбурга, М.Н.Годлевского, А. А.Кухаренко, Е.К.Лаза-ренко, В.Д.Никитина, Д.В.Рундквиста, С.С.Смирнова, В.С.Соболева, А.С.Уклон-ского, А. Е. Ферсмана, Н. П. Юшкина.

"Минералогия во всем пространстве сего слова", - таков девиз научной деятельно­сти исследователей, объединяемых Всероссийским минералогическим обществом при Российской Академии наук. Вместе с тем, так широко трактуемая минералогия пе­рекрывается во многом, и это естественно, с другими отраслями геологических зна­ний- учением о месторождениях полезных ископаемых, петрографией, литологией, геохимией. Каждая из этих наук, имея в общем сходные практические цели, решает их своими методами и использует свои объекты природы. Минералог же-это прежде всего знаток минералов, их тонких особенностей и методов их выявления.

Являясь наукой о природных химических соединениях кристаллической структуры, минералогия тесно связана с кристаллографией, физикой, химией. По сути, мине­ралы являются частными объектами этих трех наук. Из них минералогия черпает основные представления о внутреннем строении минералов, законах роста и огране-ния кристаллов, химических реакциях, возможных при минералообразовании. От них она заимствует методы исследования свойств и состава минералов.