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 приведены общие сведения о драгоценных и основных поделочных камнях (рубине, сапфире, изумруде, алмазе, топазе, турмалине гранатах, опале, аметисте, янтаре, лазурите, жадеите, нефрите малахите, агате, родоните, яшмах и др.). Указаны требования промышленности к их качеству и геолого-генетическая классификация месторождений Для научного оооснования прогнозирования и поисковых работ освещены главные закономерности размещения месторождений в различных геологических формациях Предложена группировка месторождений для геологоразведоч ных целей, учитывающая характер распределения полезного ископаемого, форму размеры и условия залегания минеральных тел, рекомендованы методы и рациональная последовательность геологоразведочных работ а также принципы перспективной и промышленной оценки месторождений
Книга рассчитана на широкий круг геологов, проводящих попутные поиски камнесамоцветного сырья.
Сборник содержит статьи по минералогия и физико-химическим условиям формирования глинистых минералов в различных профилях выветривания. Дается детальная характеристика продуктов гипергенного преобразования кристаллических и терригенно-эффузивных пород в Тункинской впадине; рассматривается состав и строение коры выветривания на траппах, освещаются вопросы минералогии глин четвертичных отложений и геохимии процессов формирования глинистых минералов.
Сборник рассчитан на литологов, геохимиков, петрографов.
В Учебном пособии рассмотрены основы поведения урана в геологических процессах, приводящих к концентрации и формированию промышленных руд и вызывающих рассеяние урана. Учебное пособие предназначено для студентов специальности «Геофизические методы поисков и разведки месторождений радиоактивных элементов», а также может быть использовано студентами геологической (0102), геофизической (0105) и горной (0107) специальностей.
Курс минералогии и геохимии урана является составной частью специальных геологических дисциплин, предусмотренных учебным планом подготовки в МГРИ инженеров-геофизиков, специализирующихся в области геофизических методов поисков и разведки месторождений радиоактивных и редких руд. В соответствии с учебным планом данный курс подразделяется на лекционную и лабораторную части таким образом, что в лекциях излагаются в основном вопросы геохимии урана, а на лабораторных занятиях — минералогия этого элемента. В пособии рассматривается в основном геохимия урана. Сведения о минералогии урана приведены в тематической связи с геохимией. Детально характеризуются только минералы урана, входящие в состав промышленных руд или имеющие важное поисковое значение.
В предлагаемом выпуске материал изложен в том же порядке, как в томе I и первом выпуске тома II, с уточнениями и некоторыми изменениями, принятыми в первом выпуске тома II.
В редактировании отдельных разделов статей данного выпуска приняли участие Б.Б. Звягин, Н.Н. Мозгова, В.П. Панков, Н.В. Петровская, Е.С. Рудницкая, Н.Н. Смольянинова, А.И. Цветков, Т.А. Яковлевская.
3 выпуск тома II Справочника «Минералы» посвящен описанию сложных окислов, титанатов, ниобатов, танталатов, антимонатов и гидроокислов; многие из этих минералов имеют крупное практическое значение. При составлении статей использованы все новейшие данные, подученные при рентгеноструктурных, химических, термических, оптических исследованиях, приводятся данные по физико-химическим свойсвтам, искусственному получению, поведению при нагревании, гониометрии и др. Списки литературы по отдельным минералам окажут большую помощь при их дальнейшем изучении.
Впредлагаемом выпуске материал изложен в том же порядке, как в том I и в двух выпусках тома II.
Для многих минералов раздел о физических свойствах дополнен данными о физико-химических константах.
Согласно плану издания, ко второму тому отнесено описание галоидных соединений и окислов.
В связи с тем, что подготовленный материал по этому тому оказался очень большим, превышающим объем одной книги, принято решение разбить материал на три выпуска: 1 — галогениды; 2 — простые окислы и гидроокислы; 3 — сложные окислы и сходные соединения.
Материал в предлагаемом томе изложен в том же порядке, как и в I томе. В отдельных разделах сделаны лишь некоторые дополнения, уточнения и небольшие изменения в характере изложения или оформления данных с учетом опыта работы над первым томом и пожеланиями, высказанными в рецензиях на него.
В конце выпусков второго тома в отличие от первого тома приведены списки минералов, сгруппированных по основным входящим в их состав элементам.
В данном выпуске описания кристаллических структур отредактированы академиком Н. В. Беловым, данные термического изучения — А. И. Цветковым.
В дополнении и редактировании статей принимала участие Т. А. Яковлевская.
Впервые детально охарактеризованы все минералы, обнаруженные в образцах лунных пород, доставленных экипажами кораблей «Аполлон» и советскими автоматическими станциями «Луна-16» и «Луна-20». Более чем для 100 минералов приведены результаты химических, оптических, рентгеноструктурных и электронно-микроскопических исследований. Описаны минеральные парагенезисы, текстура и структура лунных минеральных агрегатов, связи минерального состава пород со специфическими условиями их формирования на Луне
Перед минералогией стоит неотложная задача использования для своих целей богатейшего материала, доставляемого атомной физикой и базирующейся на ней кристаллохимией как для познания химизма, свойств и форм минералов, так и для выяснения процессов минералообразования. Правда, в какой-то мере эта выдвинутая развитием науки задача уже разрешается, имеются журнальные статьи на такие темы и в отдельных книгах затрагиваются поставленные вопросы. Однако при рассмотрении науки в целом, т. е. в руководствах, изложение минералогической теории дается по преимуществу в слишком упрощенном виде, приспособленном к изучению науки о минералах при ее преподавании на первых курсах рузов. Между тем, специалисты, использующие в своей научной или практической работе данные минералогии, не могут ограничиваться лишь элементарными сведениями, да и в вузах, по мнению автора, есть надобность резко поднять теоретический уровень изучения минералогии. Короче говоря, давно назрела нужда в том, чтобы, аналогично математике, в нашей науке был создан курс «Высшей минералогии», как об этом писал проф. А.К.Болдырев еще в 1944 г.
Изложены методические рекомендации по основному методу термобарогеохимии — методу гомогенизации газово-жидких включений. Приведены основы метода, описана нестандартная аппаратура, способы ее изготовления, техника исследования включений в минералах, методика отбора образцов и изготовления препаратов. Даны рекомендации по определению температуры гомогенизации различных генетических типов включений и метрологическому обеспечению метода.
Методические рекомендации предназначены для геологов, геохимиков и минералогов производственных геологических организаций»
Термобарогеохимия изучает минералообразующие растворы и расплавы во включениях минералов, выявляет физико-химические и термодинамические режимы формирования эндогенных месторождений и горных пород. Объектом исследования термобарогеохимии служат разнообразные по составу и агрегатному состоянию включения, широко распространенные в минералах месторождений пневматолитового и гидротермального происхождения, меньше — в минералах эффузивных и интрузивных пород. С помощью различных методов и приемов по включениям выявляются истинные и относительные температуры роста минералов, давление минералообра-зующей среды и концентрации тех растворов, из которых кристаллизовались минералы. Полученная информация позволяет оценить процесс формирования эндогенных месторождений, способствует выяснению закономерностей пространственного расположения руд и служит основой для целенаправленного ведения поисково-разведочных работ и прогнозирования оруденения, особенно не выходящего на дневную поверхность.
В монографии обобщаются многолетние исследования, проводимые в пределах кварц-хрусталеносных полей Уральского метаморфическо го пояса. Доказывается генетическая связь процессов кварц-хрусталеобразования со стадиями тектоно—метаморфического цикла - образованием жильного кварца в ходе высокотемпературных экстремальных реакций прогрессивной стадии зеленосланпевой фации, формированием хрусталеносных полостей при низкотемпературных реакциях регрессивной стадии этой же фации. Высказанные положения подтверждаются структурным анализом и изучением ассоциаций с хлоритом.
