Добрый день, Коллеги. Важное сообщение, просьба принять участие. Музей Ферсмана ищет помощь для реставрационных работ в помещении. Подробности по ссылке
Минерало́гия — наука о минералах — природных химических соединениях.
Минералогия изучает состав, свойства, структуры и условия образования минералов. Минералогия — одна из древнейших геологических наук. Первые описания минералов появились у древнегреческих философов. В дальнейшем развитию минералогии способствовало горное дело. В настоящее время интенсивно развиваются генетическая и экспериментальная минералогия.
В минералогии активно используются достижения физики, химии и других естественных наук. Так, минералогическое изучение метеоритов и образцов с других планет позволило узнать много нового об истории Солнечной системы и процессах формирования планет. Изучением минерального состава и минералов комет, метеоров, и других небесных тел, а также астрономической спектроскопией астероидов, комет и пыли околозвёздной среды в целом, занимается молодая наука на стыке минералогии, физики и астрономии — астроминералогия (astromineralogy).
Минералогия принадлежит к числу геологических наук. Название этой науки в буквальном смысле означает учение о минералах, которое объемлет все вопросы о минералах, включая и их происхождение. Термин «минерал» происходит от старинного слова «минера» (лат. minera — руда, ископаемое). Это указывает, что его появление связано с развитием горного промысла.
Интуитивно минералы можно определить как составные части горных пород и руд, отличающиеся друг от друга по химическому составу и физическим свойствам (цвету, блеску, твердости и т. д.). Например, биотитовый гранит как горная порода состоит из трех главных минералов различного состава: светлоокрашенного полевого шпата, серого кварца и черной слюды (биотита). Сплошная руда магнитного железняка сложена почти мономинеральным агрегатом, состоящим из кристаллических зерен магнетита.
На протяжении всей истории минералогии вопрос об определении содержания понятия «минерал» часто дискутировался, так что круг объектов этой науки неоднократно менялся и его границы нельзя считать окончательно установленными.
В настоящее время большинство объектов минералогии отвечает следующему определению: минерал — однородное природное твердое тело, находящееся или бывшее в кристаллическом состоянии. Таким образом, определенное понятие минерала отвечает минеральному индивиду — естественно ограниченному телу — и охватывает все разнообразие реальных единичных объектов минералогии, встречающихся в природе. В число минералов обычно не включаются высокомолекулярные органические
образования типа битумов, не отвечающие в большинстве случаев требованиям кристалличности и однородности. Некоторые из солеподобных органических соединений тем не менее рассматриваются в числе минералов, равно как и единичные аморфные образования, традиционно изучавшиеся минералогами, например, опал и аллофан. Газы, жидкости и вулканические стекла минералами не считаются.
С генетической точки зрения минералы представляют собой природные химические соединения и простые вещества, являющиеся естественными продуктами различных физикохимических процессов, соверша ющихся в земной коре и прилегающих к ней оболочках (включая и продукты жизнедеятельности организмов). (Разнообразнейшие синтетические продукты, т. е. искусственно получаемые в лабораториях и в заводских условиях химические соединения не могут называться минералами. Искусственными, или синтетическими, минералами условно называют лишь те искусственные соединения, которые по своему составу и кристаллическому строению отвечают природным.) К минералам относят и космогенные объекты, отвечающие вышеприведенным требованиям однородности и кристалличности.
Как показывают наблюдения над условиями нахождения минералов в природе, а также экспериментальные исследования, каждый минерал возникает в определенном интервале физикохимических условий (давления, температуры и концентрации химических компонентов в системе). При этом отдельные минералы сохраняются неизменными до тех пор, пока не будут превзойдены пределы их устойчивого состояния при воздействии внешней среды (например, при процессах окисления или восстановления, при падении или повышении температуры или давления и др.). Поэтому в историческом ходе развития геохимических процессов многие минералы подвергаются изменению, разрушению или замещению другими минералами, устойчивыми во вновь создающихся условиях.
Рассматривая минералы как части природных физикохимических систем, можно определить их, в полном соответствии с понятиями химической термодинамики, как природные твердые фазы (в понимании Дж. Гиббса). Необходимо только отметить, что некоторые минералы могут существовать в природе и за пределами своих полей устойчивости, сохраняясь в метастабильном состоянии долгое время (например, алмаз).
Весьма значительное количество известных в настоящее время минералов имеет важное практическое значение как минеральное сырье (при условии, конечно, если скопления их в определенных участках, называемых месторождениями полезных ископаемых, обладают промышленным содержанием и запасами, достаточными для обеспечения предприятия по разработке месторождения). Одни минералы (рудные) содержат в своем составе те или иные ценные для промышленности металлы (железо, марганец, медь, свинец, цинк, олово, вольфрам, молибден и др.), извлекаемые при металлургической обработке руд. Другие минералы (такие как алмаз, хризотиласбест, кварц, полевые шпаты, слюды, гипс, сода, мирабилит и др.), благодаря их ценным физическим или химическим свойствам, применяются для тех или иных целей в сыром виде (без переработки) или используются для получения необходимых в промышленности синтетических соединений, строительных материалов и пр.
Таким образом, минералогия как наука о природных химических соединениях (минералах) изучает во взаимной связи их состав, кристаллическое строение, свойства, условия образования и практическое значение. В соответствии с этим и задачи данной науки должны быть тесно связаны, с одной стороны, с достижениями смежных с нею наук (физики, химии, кристаллохимии и др.), а с другой — с запросами практики поисковоразведочного дела.
Главнейшими задачами минералогии в настоящее время являются:
1) всестороннее изучение и более глубокое познание физических и химических свойств минералов во взаимной связи с их химическим составом и кристаллическим строением с целью практического использования их в различных отраслях промышленности и выявления новых видов минерального сырья;
2) изучение закономерностей сочетания минералов и последовательности образования минеральных комплексов в рудах и горных породах с целью выяснения условий возникновения минералов и истории процессов минералообразования (генезиса), а также использованияэтих закономерностей при поисках и разведках различных месторождений полезных ископаемых.
Минералогические исследования при решении этих задач опираются на законы точных наук: физики, химии, кристаллографии, кристаллохимии, коллоидной химии и физической химии. Данные минералогии, в свою очередь, используются в таких науках, как геохимия, петрография, учение о месторождениях полезных ископаемых, а также в поисковоразведочном деле и в ряде технических наук (металлургия, обогащение руд и др.).
Представления о природе минералов, а соответственно, и содержание минералогии складывались исторически и менялись по мере развития знаний в области геологии и естествознания в целом. Рассмотрим главнейшие события в истории естествознания, повлиявшие на развитие минералогии как науки.
В книге рассматриваются вопросы образования и происхождения минералов и минеральных комплексов в связи с геологическими процессами формирования горных пород и минеральных месторождений
Рассчитана на студентов геологических специальностей вузов, научных работников и работников геолого-разведочных учреждений
Минералогия и кристаллография. Д.С. Белянкин, Е.В. Донская. Термооптическое исследование минерала диоптаза. А.С. Уклонский. Новое определение понятия «минерал». И.И. Шафрачовский. Сопоставление результатов гониометрического исследования округлых кристаллов алмаза с его структурой. Е.Е. Костылева. О метамиктном распаде минералов группы циркона. А.И. Гинзбург. О химическом составе минералов группы колумбита-танталита.
В монографии показано, что структурные превращения алюмосиликатов и силикатов обусловлены высоким градиентом концентраций структурообразующих катионов на границе раздела минерал - вода, вызывающим их безактивационный диффузионный дрейф с поверхности твердой фазы в конвективный поток воды при гипергенезе и термически активированную диффузию из норовых вод в объем твердой фазы при метагенезе В первом процессе формирование слоистых новообразований завершается в пределах поверхности раздела как стехиометричного субкристалла при общей тенденции объема предшественника к переходу в состояние поверхностного слоя, во втором — слоистая структура трансформируется в разные модификации соответственно размерам и природе структурообразующего катиона. Экспериментально подтверждаются инконгруэнтный характер растворения породообразующих минералов и кристаллохимические обоснования моделей механизма превращений
Книга является справочником-определителем минералов. В таблицах приведены свойства наиболее важных минеральных видов, позволяющие диагностировать их по внешним признакам без применения специальных анализов и сложной аппаратуры. Показана взаимосвязь между свойствами минерала, его химическим составом и структурой, для отдельный видов особо выделены характерны диагностические признаки.
Конституция минеральных видов
Морфология минеральных индивидов
Физические свойства минеральных индивидов
Специальные испытания и реакции на отдельные элементы
Статьи сборника посвящены детальному описанию ряда редких элементов. В некоторых статьях содержится информация по химизму минералов, даются описание методик инфракрасной микроскопии и схемы фазо_ вого анализа.
Зелигманит и синнерит из Эльбрусского полиметаллического месторождения
Книга посвящена всестороннему анализу одного из важнейших вопросов минералогии — природы окраски минералов. Решение этой проблемы основывается на выяснении взаимосвязи спектроскопических и кристаллохимических параметров минералов с учетом теорий и использованием методов оптической спектроскопии кристаллов. Приведен обширный экспериментальный материал по оптическим спектрам поглощения и отражения минералов различных классов, окраска которых связана с пятью основными типами оптического поглощения. Может служить справочным пособием по оптическому поглощению природных минералов. Рассчитана на минералогов, кристаллографов, геохимиков, петрографов, а также специалистов в области спектроскопии кристаллов.
В сборнике освещены различные вопросы теоретической экспериментальной, генетической и описательной минералогии! На основе ИК-спектров поглощения определена область полос поглощения для большинства сульфидов, рассматривается природа воды в слоистых силикатах. На основе рентгеноструктурных исследований дается взаимосвязь между тонкими особенностями структуры и условиями образования роговых обманок и слюд. В сборнике рассматриваются также такие вопросы, как природа окраски уссингита, влияние редких земель на спектры люминесценции флюорита, термолюминесценция минералов некоторых горных пород, термодинамические свойства антофиллита, микротвердость синтетических слюд, происхождение псевдолейцита и др. Сборник рассчитан на широкий круг минералогов, кристаллографов и петрографов.
Таблицы предназначены для пересчета формульных количеств минералов в весовые проценты и нахождения формульных количеств по заданному процентному содержанию минералов. Работа состоит из двух разделов, в первом разделе отмечена важность пересчетов химических анализов минеральных видов нерудного сырья и технического камня (цементов, керамических и других изделий) на минералы; описаны некоторые общие черты и различия при образовании изверженных горных пород и при получении технического камня; отмечено влияние структур и текстур на качество природного и технического камня; дано понятие о кристаллическом и аморфном состоянии веществ;
Основные вехи жизни и творчества Е.С. Федорова Воспоминания о Евграфе Степановиче Федорове Социально-политические взгляды Е.С. Федорова Труды Е.С. Федорова в области петрологии в свете новых исследований Е.С. Федоров и периодический закон химических элементов О федоровских гепта- и гексапараллелоэдрах Развитие новых идей в федоровском учении о симметрии за последние десятилетия Кристаллографические системы фигур и пространственные группы гомологии Симметрия и изгиб О криволинейной симметрии Ложные (искаженные) формы реальных кристаллов Внешняя и внутренняя морфология плоскогранных кристаллов на стереографической проекции Что такое двойники Баумхауеровского типа и как их нужно понимать О слоистых структурах в классе сульфатов Инфракрасные спектры и строение боратов Об одной интересной химической особенности совокупностей структурно-эквивалентных позиций атомов в кристаллах Некоторые связи термодинамических свойств и кристаллохимических особенностей минералов Зависимость теплофизических свойств простых тел от их кристаллической структуры Реальная структура и электронно-дырочные центры в минералах Минералогия нефелиновых сиенитов Об изотопном составе и источниках сульфатной серы некоторых минералов О механизме возникновения гранитного расплава при процессах гранитизации песчано-сланцевых пород Кристаллографические законы Е.С. Федорова и статистическое распределение минералов по сингониям
В 1983 г. исполняется 100 лет со дня рождения выдающегося минералога и геохимика, а также одного из главных основателей учения о геохимии полезных ископаемых академика Александра Евгеньевича Ферсмана. В ознаменование этой даты издается настоящий сборник. Он составлен из статей наиболее крупных советских геохимиков и минералогов. В книге освещены вопросы развития прикладной геохимии и то новое, что дало для понимания законов этой науки изучение Луны и других космических тел, а также роль эксперимента в современной геохимии. Дана трактовка пегматитового процесса и условий образования полезных ископаемых, связанных с этим процессом. Большое внимание уделено современному состоянию учения о полезных ископаемых и особенно неметаллических полезных ископаемых, экономическому значению того или иного полезного ископаемого.