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.
Практическое пособие по диагностике драгоценных, полудрагоценных и поделочных камней, содержащее описание методов их отличия от многочисленных синтетических аналогов. Книга написана известным специалистом в области геммологии доктором Б. Андерсоном. Для минералогов, ювелиров, экспертов по драгоценным камням, работников музеев, скупочных пунктов и пробирного надзора.
От автора: Недавно получил письмо такого содержания: "Вячеслав Владимирович, вы в своей Энциклопедии публикуете статьи по "Ювелирному делу", они меня очень заинтересовали, но хотелось бы более подробнее узнать о драгоценных камнях. Как они выглядят? Как их можно оценить? Как можно отличить подделку от настоящих драгоценностей?... С уважением, Владимир". Прочитав это письмо, я решил составить иллюстрированное пособие по драгценным камням, в котором постараюсь отразить факторы их происхождения и их оценочную ювелирную значимость. Конечно, я не буду делать энциклопедию драгоценных камней, к тому же, их и так полно в интернете. А хочу составить, так сказать, небольшой путеводитель по наиболее встречающимся драгоценностям. И я думаю, вы из него почерпнете для себя много интересной информации о драгоценных изделиях, и будете хоть как-то в них ориентироваться.
Область практического использования препаратов из одиночных кристаллов получила необычайпо широкое развитие за несколько последних десятилетий. Появились специальные заводы, занятые выращиванием кристаллов окрашенного в различные цвета корунда (рубин, сапфир) и шпинели, предприятия, запятые переработкой кристаллов корунда в сотни миллионов часовых камней, подпятников и подшипников для точных измерительных приборов, фирмы, вьтускающие приборы (адаптеры, громкоговорители и т. д.), действие которых основано на специфических свойствах кристаллов ссгпстовой соли, оптические мастерские, изготовляющие из кристаллов исландского пшата николи и другие препараты для поляризационных микроскопов, поляриметров, компенсаторов двойного лучепреломления и т. д. Расширяется круг технического применения ограненного алмаза. Растет потребность в кристаллах флуорита, сильвина, слюды, гипса, барита, алюмокалпевых квасцов, натровой селитры,, металлов и т. д.
В ассортименте естественных и искусственных кристаллов, нашедших себе применение в технике, значительную роль играют кристаллы кварца. Область применений кварца распространяется на прикладную оптику и радиотехнику, механику, ультраакустику и другие смежные дисциплины. Из кварца изготовляют призмы для спектрографов, линзы и пластинки для ультрафиолетовой оптики, клинья для поляризационных микроскопов, стабилизаторы и резонаторы для радиотехнических целей, пластипки и мозаики для получения ультраакустических волн, применяемых в технике подводной сигнализации, для измерения глубины морей, в дефектоскопии металлов, при химических исследованиях.' Из кварца делают пьезометрические препараты, с помощью которых смеряются давления при взрывах в цилиндрах двигателей и каналах орудий, атмосферное давление, нагрузка на резцы станков, записываются механические вибрации и электрические колебания. <...>
В книге известного американского геммолога Дж.Синкенкеса даются рекомендации по методам обработки ювелирных и поделочных камней, по выбору и ориентировке исходного каменного материала, которые основываются на оптических и других физических свойствах материала. Описывается оборудование, абразивные и полировальные материалы, используемые при обработке камня. Приводятся четкие рекомендации по различным этапам его обработки, начиная от распиловки и грубой обдирки и кончая шлифованием, полированием и сверлением. Даются характеристики ранее неизвестных природных и синтетических камней.
"Воспоминания о камне" - не учёный труд и не научно-популярная книга в обычном смысле этого слова: это, если можно так выразиться, научная лирика, одинаково замечательная и в смысле глубины истинно поэтического чувства, и в смысле изящества формы. Это - книга воспоминаний, но она отличается от обычных мемуаров и по форме и по содержанию. Взгляд ученого обращен к сегодняшнему, а не к вчерашнему дню. И если прошлое всё же занимает в книге значительное место, то только потому, что в этом прошлом - "Росток Нового, Светлого Будущего". Рассказы А.Е. Ферсмана помогают смотреть вперёд, вызывают интерес и любовь к науке, к тем областям знании, которые так мало известны широкому кругу читателей. Многие рассказы, собранные в этой маленькой книге, описывают события, успешно закончившиеся лишь после долгих лет напряженной работы за овладение богатыми недрами нашей земли. В настоящем издании к девятнадцати небольшим, ранее опубликованным очеркам добавлено два новых, найденных среди рукописей А.Е. Ферсмана, - "Синий Камень Памира" и "Алмаз "Шах"...
В Определителе даны краткая характеристика по классам и отдельным группам главных диагностических признаков минералов, схемы их диагностики по наиболее простым и легко определяемым физическим свойствам, морфологии кристаллов и ассоциациям сопутствующих минералов. Приведены таблицы для определения, куда включены минералы из курса минералогии, который читается на геологическом факультете СПбГУ. Материал разбит на разделы в соответствии с коллоквиумами и контрольными работами.
Определитель предназначен для студентов геологических вузов разных специальностей, а также может быть использован любителями и собирателями камня.
Академик А. Е. Ферсман — выдающийся советский ученый, основоположник отечественной минералогии и геохимии — известен как талантливый популяризатор геологических знаний. Его перу принадлежат замечательные научно-популярные книги «Рассказы о самоцветах», «Путешествие за камнем», «Занимательная минералогия», «Воспоминание о камне», «Занимательная геохимия» и др. Большим успехом у читателей пользовался сборник научно-популярных статей «Очерки по минералогии и геохимии». В нем в популярной форме рассказывается о достижении и перспективах развития геологической науки, об использовании горных богатств для расширения минерально-сырьевой базы нашей Родины.
Настоящий том посвящен описанию атомного (идеального) строения кристаллов, электронной структуры и динамики решетки, реальной структуры кристаллов с ее разнообразными дефектами. Излагаются основы теории химической связи между атомами, рассматриваются геометрические представления в теории кристаллической структуры и кристаллохимии, энергия решетки. Описываются важнейшие классы кристаллических структур неорганических и органических соединений, а также строение полимеров, жидких кристаллов, биологических кристаллов и макромолекул. Даны основы электронной теории кристаллической решетки, позволяющие классифицировать кристаллы по их энергетическому спектру. Рассматриваются динамика решетки и фазовые переходы. Изложены представления о реальной структуре кристаллов с ее различными термодинамически равновесными и неравновесными нарушениями, проанализированы и математически описаны все типы дефектов, особое внимание уделено теории дислокаций. Книга рассчитана на научных сотрудников, специалистов-практиков и производственников: физиков, химиков, кристаллографов, минералогов, инженеров, изучающих кристаллы и использующих методы и аппарат кристаллографии, а также студентов старших курсов и аспирантов.
Настоящий том посвящен учению о симметрии кристаллов, которое является теоретической основой кристаллографии, и изложению методов анализа атомной структуры кристаллов. Вначале вводятся основные понятия кристаллографии, рассматриваются общие характеристики кристаллического состояния вещества — макроскопические и микроскопические (определяемые решетчатым строением). Учение о симметрии излагается па основе теории групп. Анализируются точечные группы симметрии, группы стержней и слоев, пространственные группы. Рассматриваются обобщения симметрии: антисимметрия и цветная симметрия. Дается геометрическая теория описания конечного кристалла и кристаллической решетки. Изложены физические принципы и основы математического аппарата структурного анализа кристаллов. Описаны методы изучения атомного строения кристаллического вещества: рентгеноструктурный анализ, электронография, нейтронография, электронная микроскопия. Книга рассчитана на научных сотрудников, специалистов-практиков и производственников: кристаллографов, физиков, химиков, минералогов, инженеров, использующих методы и аппарат кристаллографии, а также студентов старших курсов и аспирантов.
Учебное пособие по геммологии – необходимое оказание теоретической помощи студентам специальности МиГГ при изучении этого предмета, а также всем другим студентам, работающим в камнерезно-шлифовальной мастерской при изготовлении шлифов и аншлифов из горных пород и минералов, а также «любителям самоцветов».
Учебное пособие содержит основные положения по проведению лекций и практических занятий, соответствующих требованиям рабочей учебной программы по дисциплине «Теоретические основы технической и технологической минералогии», «Геммология».
Учебное пособие рекомендовано к изданию Редакционно-издательским советом Ухтинского государственного технического университета.
