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 монографии в доступной форме излагаются сведения о ряде полезных минералов, которые формируют самостоятельные россыпи промышленного значения или встречаются в других россыпях попутно с основным компонентом и нередко являются индикатором выявления коренного источника того или иного минерала.
Представляет интерес для студентов, аспирантов, преподавателей и широкого круга любителей минералов и россыпей
А.Л. Литвин, Л.Н. Егорова. В.Е. Тепикин. Структура и распределение Mg— Fe2+ в роговой обманке из гнейсов р. Роси (Украинский щит)
А.Л. Литвин, Л.П. Никитина. Параметры элементарной ячейки и некоторые вопросы кристаллохимии роговых обманок из амфиболитовой и гранулитовой фаций метаморфизма
Е.Г. Куковский, М.А. Пластинина. Вода в слоистых силикатах. III. Эволюция ОНn-групп в слоистых силикатах
И.Н. Пеньков, Э.А. Дунин-Барковская. Кристаллохимические позиции Pb и Cu в структуре Bi2S3 по данным ядерного квадрупольного резонанса
Н.П. Юшкин, Е.Б. Бушуева. Инфракрасные спектры минералов из групп вольфраматов, молибдатов и сложных окислов, содержащих вольфрам (молибден)-кислородные группировки
А.С. Поваренных, А.Д. Лебедева. Твердость некоторых редких минералов, определенная микровдавливанием
А.С. Поваренных, Г.Т. Продайвода. Взаимосвязь усредненных упругих констант породообразующих минералов с их внутренним строением
И.Н. Швей. В.А. Шапошников. К вопросу о взаимозависимости магнитных свойств, межатомных расстояний и энергии кристаллической решетки минералов
A.Н. Платонов, Д.Н. Таращан, В.П. Беличенко, А.С. Поваренных. Спектроскопическое исследование сульфидной серы в некоторых каркасных алюмосиликатах
Ю.А. Русько. О двойном эндотермическом пике на кривых ДТА диккита
Л.Н. Таращан, Л.Н. Платонов. О линейчатых спектрах люминесценции природных кальцитов
Г.К. Еременко. Новая электронно-колебательная серия в спектре люминесценции природного алмаза
Ю.П. Мельник. Термодинамические свойства грюнерита
B.И. Каурковский, Т.Т. Романенко. Влияние кристаллической структуры на температуру диссоциации родохрозита MnCO3
A.Н. Платонов, А.Н. Таращан, А.С. Попаренных, Г.М. Захарова. Оптическая спектроскопия ванадия в природных минералах. I. Спектры оптического поглошения природных ортованадатов
Л.Д. Юрьев, Д.Д. Бойко. К минералогии сосуществующих пироксенов и оливинов габбровых пород
B.А. Курении, А.Б. Фомин. Парагенезисы оливин — ортопироксен и ортопироксен клинопироксен в основных и ультраосновных породах Среднего Побужья
Н.Н. Крискович. Фаялит в гранитах Туюкского интрузива (нейтральная часть хребта Чаткал)
П.Д. Пятикоп. Микроструктура и минеральный состав образцов магнезиально-глиноземистой шпинели, синтезированной с избытком периклаза и добавок хромитовой руды
B.П. Кун. Особенности распределения, морфология и состав акцессорных апатитов из гранитов Приазовья
Н.А. Беспалько, Т.Г. Корниенко, В.Ф. Лунько, Г.Д. Елисеева, Л.Н. Егорова. Минералогия акцессорных тантало-ниобатов в метасоматитах Волыни
C.И. Шумейко. К классификации и номенклатуре глауконита и селадонита Н.Я. Онищенко. Некоторые вопросы техники и методики испытания на микротвердость сдавливанием
В сборнике «Методы химического анализа минералов» (I) пометены семь статей разных авторов, работающих в ЦХЛ ИГЕМ АН СССР. Все статьи в основном посвящены описанию методов рационального ведения химического анализа минералов.
В статье Ю. С. Нестеровой «Методы химического анализа некоторых сульфидных минералов» приводятся детальные описания хода химического анализа компонентов блеклых руд, галенитов и сфалеритов. Некоторые из приведенных методов проверены автором, уточнены, улучшены и представляют ценность и практический интерес при анализе столь сложных по составу минералов.
В статье В. М. Сендеровой «Методы химического анализа молиб-деново-вольфрамовых минералов» описаны разработанные автором оптимальные условия для быстрого и точного анализа молибденовых минералов в присутствии вольфрама. Многолетний опыт автора дал ему возможность выработать наилучшие условия для ведения указанных анализов. Работа представляет большой интерес для аналитической практики
В сборнике освещены вопросы методики и техники термоаналитического эксперимента, а также даны некоторые примеры практического применения термического анализа в современной минералогии. Приведены результаты по термоаналитическому исследованию амфиболов, цеолитов, водных фосфатов алюминия, кристобалита, талька. Сбор ник представляет интерес для минералогов, химиков, почвоведов, геологов, работников силикатной промышленности и других специалистов, интересующихся термическим анализом
Изложены главные положения теории разделения минералов гравитационными, магнитными, флотационными и другими методами обогащения полезных ископаемых. Даны понятия о фракционном составе обогащаемого минерального сырья и сепарационных характеристиках обогатительных аппаратов. Рассмотрены закономерности сепарационного массопере-носа в рабочих зонах обогатительных аппаратов с использованием законов сохранения минеральных фракций и баланса сепарационных сил. В уравнения массопереноса введены специфические силы, учитывающие стесненность движения минеральных частиц, что позволяет вычислять сепарационные характеристики промышленных аппаратов.
Проанализированы методы компонентно-балансных, фракционно-балансных и прогнозирующих расчетов любых технологических схем обогащения руд; современные и перспективные методы изучения фракционного состава и обогатимости любых видов минерального сырья.
Рассмотрены новые направления аналитического проектирования и оптимизации технологических схем при комбинированном обогащении и комплексном использовании сырья; методы проектирования минимально-машиноемких технологических циклов и схем.
Изложение теории сопровождается практическими расчетами с использованием современных компьютерных программ.
Учебник предназначен для студентов специальности 130405 «Обогащение полезных ископаемых» направления подготовки 130400 «Горное дело».
Представляет собой наиболее полный справочник по современным методам лабораторных минералогических исследований, сопровождающих проведение геологоразведочных работ. В сжатой форме с учетом последних достижений науки и техники описаны методы и аппаратура, применяемые для изучения минерального состава геологических проб и продуктов технологической переработки минерального сырья, а также для исследования различных свойств минералов. Сформулированы задачи минералогических исследований. Наряду с изложением традиционных методов минералогического анализа большое внимание уделено новым методам исследования: рентгенодифрактометрическим и электронографическим, электронно-микроскопическим, микрозондовым и др.
Для геологов, минералогов, технологов и работников аналитических лабораторий геологоразведочных организаций
В монографии рассмотрены принципы генетической классификации минералов, наиболее полно отражающие их структуру, химический состав и физические свойства. В основу генетической классификации положены процессы минералообразования и формирования минеральных комплексов, а также кристаллохимические особенности отдельных минералов и их ассоциаций.
Рассчитана на работников научно-исследовательских учреждений и геологоразведочных организаций, а также сту- дентов старших курсов высших учебных заведений.
В учебном пособии приведены основные сведения по геометрической кристаллографии, ее основным законам, формам кристаллов, их симметрии и классификации; отдельные сведения из кристаллохимии, в которой даны основы строения кристаллов и связи их с внешней формой, физическими и химическими свойствами.
Основные сведения по минералогии включают свойства минералов, их происхождение, классификацию, определение, описание и практическое использование.
Рекомендовано для студентов дневного и заочного обучения негеологических университетов и технических вузов со строительной специализацией, в которых изучается инженерная геология.
Предлагаемый труд есть результат, с одной стороны, многолетних работ автора над минералами Крыма, с другой — сводки имеющихся материалов, касающихся минералогии и геохимии Крыма, как печатных, так и рукописных. Согласно характеру минералогии как научной дисциплины, стоящей между химией и геологией и заключающей в себе элементы обеих этих областей научной мысли, необходимо было проработать большое количество данных, рассеянных в работах чисто геологического или химического характера. Тесная связь, которая существует между геологией и геохимией и минералогией, заставила автора положить в основу минералогических описаний геологические единицы, точнее, такие геологические комплексы, которые объединены не только определенным периодом отложений, но и сходными условиями образования; имелось в виду по возможности выявить зависимость геохимического процесса от той среды, — горной породы, геологического отложения,— в котором протекает приводящий к образованию минерала химический процесс. Для Крыма эта система описания облегчается тем, что крупные геологические подразделения совпадают с физико-географическими: горный Крым столь же отличен от степного петрографическим составом и возрастом своих пород, как и орографией. Равным образом, большей расчлененности рельефа Керченского полуострова сравнительно с северным степным Крымом соответствует большее разнообразие в характере геологических отложений.
Работа делится на две части: общую, дающую краткий исторический и геолого-химический очерк, и специальную, содержащую описание минералов и условий их генезиса.
