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 предлагаемой книге скомпонованы воедино 27 серий очерков по структурной минералогии, которые систематически и достаточно своевременно отражали прогресс в стереохимии главным образом природных минералов, в стереохимическом понимании минералогических процессов. Этот цикл работ автора удостоен Ленинской премии за 1974 год. На базе расшифровок структур минералов показана взаимосвязь со структурой важнейших свойств минералов и их синтетических аналогов. Вновь открытые кремнекислородные радикалы позволили существенно усовершенствовать систематику силикатов. Обобщение полученных результатов привело к созданию геокристаллохимической картины дифференциации магмы и аналогичной картины взаимодействия изверженных пород с осадочными на контактах, а также позволило построить геокристаллохимию сульфидов и сульфосолей и их взаимосвязи в рудных месторождениях.
Книга рассчитана на геологов, специализирующихся в области геохимии, минералогии, кристаллохимии и кристаллографии; она может быть использована работниками промышленности строительных материалов и металлургами.
Второй выпуск тома IV справочника «Минералы» содержит характеристику слоистых силикатов, не вошедших в первый выпуск тома IV (смектиты, хлориты, смешанослоиные), и слоистых силикатов со сложными тетраэдрическими радикалами. Как и в предыдущих томах справочника, при составлении статей критически использованы опубликованные в СССР и за рубежом новейшие данные по структурам и другим свойствам минералов. Указаны условия нахождения их в природе с примерами месторождений, основные пути синтеза и применения в народном хозяйстве.
Справочник предназначен для минералогов, петрографов, геохимиков и других специалистов, занимающихся изучением минерального сырья
Основные черты магматизма и металлогении Зеравшано-Гиссарской горной области К вопросу о возрасте магматических комплексов бассейнов рек Оби-Сафед и Нос (южный склон Гиссарского хребта) Нижнекамеиноугольная интрузивная фаза в Южном Гиссаре на примере Ханакинскоп интрузии плагиогранитов Таллийсо держащие сульфидные минералы Таджикистана К вопросу таллиеносности некоторых минералов месторождения Дардйео (Таджикская депрессия) Некоторые особенности парагенетических соотношений скарнов, оксилов железа и сульфидов на скарновом месторождении Майхура
Эта книга — увлекательное путешествие в Центральную Монголию, в Хангай,—-в край суровых гор и недавно уснувших вулканов. В ней в живой и образной форме повествуется об истории открытия огненного камня — граната, хризолита и лунного камня. Рассказывается в ней и об их свойствах, условиях образования и нахождения. Много в книге легенд и историй о камнях-самоцветах, изложенных романтично и увлекательно. Рассчитана на широкий круг любителей камня и специалистов-геологов.
Первый выпуск тома IV справочника «Минералы» содержит характеристику минералов со структурой, переходной от цепочечной к слоистой (биопириболы), и слоистых силикатов каолиновые минералы, серпентины пирофиллит, тальк, слюды). Многие из этих минералов имеют большое практическое значение. При составлении статей критически использованы опубликован ные в СССР и за рубежом результаты новейших исследований (рентгеноструктурных, химических, оптических и др.), указаны условия образований минералов и главные их месторождения, приведены данные о синтезе ос новных направлениях использования.
Экспериментальные исследования в области минералогии и петрографии с давних пор пользуются заслуженной популярностью в нашем отечестве. С давних пор прибегали к ним для решения тех или иных минералообразовательных и петрогенети-ческих вопросов наши выдающиеся специалисты. В 19-м столетии такими специалистами, в частности, были Карпинский, Хрущов, Морозевич, Вернадский и др. В текущем, 20-м столетии уже в дореволюционное время весьма значительную известность приобрела экспериментальная школа Левинсона-Лессинга в Ленинградском (тогда Петербургском) политехническом институте. Надлежащего своего расцвета достиг наш эксперимент, однако, лишь в советское время, когда он стал широко проводиться во многих лабораториях Советского Союза. До известной « гепени показателем характера работ и успехов советских исследователей в этом направлении являются вышедшие в 1934— 1939 гг. «(Труды» следовавших одно за другим трех всесоюзных I овещаний по экспериментальной минералогии и петрографии в кадемии Наук СССР.
Книга является первой обобщающей монографией по минералогия самородной серы и парагенных ей минералов (кальцита, арагонита, целестина, барита, гипса, киарца и его разновидностей, пирита и др.) Основное внимание уделено самородной сере. Детально рассмотрена ее структура, химический состав, физические свойства, морфология, рост и изменение реальных кристаллов, морфология и онтогения агрегатов, типоморфные особенности. На основании анализа состава к строения серы и парагенных ей минералов, изучения пар а генетических соотношений минералов и зональности серных тел рассмотрена история минералогенезиса в месторождениях самородной серы, выяснены физико-химические особенности сероотлагающих растворов, высказаны соображения о генезисе месторождений. В заключение рассмотрены поисково-оценочные минералогические критерии на самородную серу.
Книга в увлекательной форме рассказывает о том, как люди постигают тайны минералов и что уже сумели познать, как находят ценные месторождения и ставят их на службу народу.
Содержание: О чем говорят легенды Камни, истертые в порошок Второй век мусковита Находка чабана назар-али Самый драгоценный Два брата Соперник алмаза Еще один соперник алмаза Шутка кварца Перлит - плавающий камень Под невзрачной одеждой Чудесный порошок Горный хрусталь прежде и теперь Вата из камня Волшебные кристаллы Светлей стекла Минерал-обманщик Спутник обманщика И швец и жнец Камень, который мы едим Зеленый минерал Текущий камень Горящий камень Каменная куделька Камни в часах Минералы, созданные человеком На поиск
Книгa является итогом двадцатилетних коллективных исследований минералогов Академии наук СССР, осуществлявшихся под руководством ученика и соратника А .Е. Ферсмана доктора геолого-минералогических наук, профессора Е.Е. Костылевой-Лабунцовой. В работе приводятся новейшие данные о геологическом строении массива, петрохимическом и минеральном составе слагающих его пород, пегматитов и гидротермальных образований, об их происхождении. Рассматриваются основные минералообразующие процессы, специфика кристаллизации из расплавов и растворов повышенной щелочности, парагенетические ассоциации и типоморфные особенности минералов. Полученные данные свидетельствуют о том, что в формировании пород и пегматитов Хибинского массива существенную роль играли постмагматические процессы, приведшие к наложению в центральной ero части разновременной и генетически различной минерализации. Первые экспедиции в Хибинскую и Ловозерскую тундры были осуществлены финским геологом В. Рамзаем, который впервые составил геологическую карту Хибинского массива и дал первое описание агпаито-вых щелочных пород и их минералов. Систематические минералого-геохимические исследования Хибин впервые начаты в 1920-1923 гг. экспедициями Геологического и Минералогического музеев Академии наук и Научно-технического отдела Совета народного хозяйства под руководством акад. А.Е. Ферсмана. Постоянными их участниками были Э.М. Бонштедт-Куплетская, Н.И. Гуткова, Е.Е. Костылева Лабунцова, Б.М. Куплетский, АЛ. Лабунцов. Хотя работы эти в значительной степени рекогносцировочные, в результате была уточнена геологическая карта В.- Рамзая, произведено петрографическое и минералогическое изучение значительной части массива, описаны выходы пегматитов, открыт1 ряд новых минералов- (в том числе рам-заит, юкспорит, лопарит и др.) - В 1923 г. на горе Расвумчорр АЛ. Ла-бунцовым были обнаружены коренные выходы апатита. С 1925 г. начался новый этап изучения Хибинского массива сотрудниками Академии наук. В 1925 — 1927 гг. крупные коренные выходы апатита были найдены на плато и западном отроге горы Расвумчорр, на южном отроге горы Кукисвумчорр и горе Юкспор, что позволило уже в 1928 г. произвести первую промышленную разведку Кукисвум-чоррского и Юкспорского апатитовых месторождений (под руководством В.И. Влодавца). Открытие в Хибинах апатитовых руд вызвало в научных и промышленных кругах большой интерес к Хибинскому массиву в целом. Добыча первых партий руды и положительные результаты ее опытного обогащения привели к организации треста "Апатит", строительству апатит-нефелиновой обогатительной фабрики, а в дальнейшем при активном участки С.М. Кирова - к созданию в Хибинах нового горнопромышленного центра — г. Хибиногорска.
Книгa является итогом двадцатилетних коллективных исследований минералогов Академии наук СССР, осуществлявшихся под руководством ученика и соратника А .Е. Ферсмана доктора геолого-минералогических наук, профессора Е.Е. Костылевой-Лабунцовой. В работе приводятся новейшие данные о геологическом строении массива, петрохимическом и минеральном составе слагающих его пород, пегматитов и гидротермальных образований, об их происхождении. Рассматриваются основные минералообразующие процессы, специфика кристаллизации из расплавов и растворов повышенной щелочности, парагенетические ассоциации и типоморфные особенности минералов. Полученные данные свидетельствуют о том, что в формировании пород и пегматитов Хибинского массива существенную роль играли постмагматические процессы, приведшие к наложению в центральной ero части разновременной и генетически различной минерализации. Первые экспедиции в Хибинскую и Ловозерскую тундры были осуществлены финским геологом В. Рамзаем, который впервые составил геологическую карту Хибинского массива и дал первое описание агпаито-вых щелочных пород и их минералов. Систематические минералого-геохимические исследования Хибин впервые начаты в 1920-1923 гг. экспедициями Геологического и Минералогического музеев Академии наук и Научно-технического отдела Совета народного хозяйства под руководством акад. А.Е. Ферсмана. Постоянными их участниками были Э.М. Бонштедт-Куплетская, Н.И. Гуткова, Е.Е. Костылева Лабунцова, Б.М. Куплетский, АЛ. Лабунцов. Хотя работы эти в значительной степени рекогносцировочные, в результате была уточнена геологическая карта В.- Рамзая, произведено петрографическое и минералогическое изучение значительной части массива, описаны выходы пегматитов, открыт1 ряд новых минералов- (в том числе рам-заит, юкспорит, лопарит и др.) - В 1923 г. на горе Расвумчорр АЛ. Ла-бунцовым были обнаружены коренные выходы апатита. С 1925 г. начался новый этап изучения Хибинского массива сотрудниками Академии наук. В 1925 — 1927 гг. крупные коренные выходы апатита были найдены на плато и западном отроге горы Расвумчорр, на южном отроге горы Кукисвумчорр и горе Юкспор, что позволило уже в 1928 г. произвести первую промышленную разведку Кукисвум-чоррского и Юкспорского апатитовых месторождений (под руководством В.И. Влодавца). Открытие в Хибинах апатитовых руд вызвало в научных и промышленных кругах большой интерес к Хибинскому массиву в целом. Добыча первых партий руды и положительные результаты ее опытного обогащения привели к организации треста "Апатит", строительству апатит-нефелиновой обогатительной фабрики, а в дальнейшем при активном участки С.М. Кирова - к созданию в Хибинах нового горнопромышленного центра — г. Хибиногорска.
