Минералогия

(от минерал и греч. Logos - слово, учение * a. Mineralogy. Н. Mineralogie. Ф. Mineralogie. И. Mineralogie) - наука o минералах. Изучает состав, свойства, морфологию, особенности структуры, процессы образования и изменения минералов, закономерности их совместного нахождения в природе, a также условия и методы искусств. Получения (синтеза) и практич. Использования. Гл. Задачи. Разработка науч. Классификации минералов, выявление связей между вариациями их состава, строения, свойств и условиями образования и нахождения в природе. Создание науч. Основ для поисков и оценки м-ний минерального сырья, совершенствования технологии его переработки, вовлечения новых видов минерального сырья в пром. Использование. Разработка методов искусств. Выращивания и облагораживания кристаллов ценных минералов.M.

- древнейшая из наук геол. Цикла. Термин "M." введён в 1636 итал. Натуралистом Б. Цезием. Постепенная дифференциация M. В ходе развития наук привела к отделению от неё геологии и кристаллографии (18 в.), петрографии (19 в.), учения o п. И., геохимии и металлогении (кон. 19 - нач. 20 вв.), учения o каустобиолитах (20 в.), кристаллохимии (cep. 20 в.). B своём развитии M. Наиболее тесно связана c физикой твёрдого тела и химией. Методы и теоретич. Концепция этих наук особенно интенсивно внедряются в совр. M. C 50-x гг. 20 в. Объекты исследования в M. - минеральные индивиды, агрегаты, парагенезисы и ассоциации.Совр. M. Включает ряд осн. Направлений. Описательная M. Охватывает весь круг вопросов, относящихся к характеристике отд. Минералов. Их конституции, физ.

Свойств, морфологии выделений. Описательная M. Занимается также вопросами систематики и классификации минералов, устанавливает вариации их хим. Состава, изучает зависимости между физ. Свойствами минералов и особенностями их состава или кристаллич. Структуры. Самостоят. Раздел описательной M. - физика минералов, использующая методы физики твёрдого тела при исследовании реальных кристаллов минералов. Особый раздел описательной M. - минераграфия, занимающаяся изучением рудных минералов c применением специфич. Методов исследования (оптики отражённого света, микрохим. Реакций и др.).Генетическая M. Выясняет условия, процессы и способы образования и изменения минералов в природе. Различают неск. Самостоят. Разделов. Учение o типоморфизме минералов, связывающее особенности морфологии, состава, структуры и физ.

Свойств минералов c геол. И физ.-хим. Условиями их формирования (учение o типоморфизме распространяется и на минеральные ассоциации). Онтогенич. И кристалломорфологич. Анализ, расшифро- вывающий историю и механизм образования минеральных индивидов и агрегатов. Термобаро-геохимию (исследование твердо- фазных и газово-жидких включений в минералах), дающую информацию o химизме минералообразующей среды и физ.-хим. Параметрах (темп-pa, давление, pH, окислит.-восстановит. Условия). Изотопич. Исследования, помогающие вскрыть источник вещества при минералообразовании. Трифогенезис, рассматривающий способ питания минералов и их агрегатов в процессе образования. Топогенез, охватывающий закономерности распределения минералов в пространстве и механизмы формирования разл.

Типов минералогич. Зональности. Парагенетич. Анализ как метод изучения эволюции процессов минералообразования путём выявления последовательно сменяющих друг друга во времени и пространстве минеральных парагенезисов и закономерностей, управляющих этой сменой. Учение o сосуществующих минералах, базирующееся на принципе фазового соответствия, к-рый позволяет (исходя из предпосылки o равновесности процессов формирования парагенезисов) использовать сосуществующие минералы как геотермометры и геобарометры. Энергетич. И термодинамич. Расчёты в M., дающие возможность оценивать кислотно-основные свойства минеральных фаз и вероятную последовательность их возникновения, т.e. Судить o физ.-хим. Тенденциях процессов минералообразования.

C позиций совр. Генетич. M., включающей онтогению и филогению минералов, минерал в особенностях своего состава (в т.ч. Состава микропримесей), тонких деталях структуры, микрогетерогенности, вариациях физ. Свойств несёт богатую информацию o своём происхождении и позднейшем изменении, расшифровка к-рой становится возможной лишь c применением новейших физ., физ.-хим. И кристаллохим. Методов исследования.Экспериментальная M. Примыкает к генетич. M. И дополняет её лабораторным моделированием природных процессов минералообразования и изучением физ.-хим. Систем, воспроизводящих (обычно c известными упрощениями) природные минеральные парагенезисы и обстановку их формирования. Самостоят. Раздел экспериментальной M., близкий к ней в методич.

Отношении, - синтез и облагораживание минералов, имеющих многообразное применение в ювелирном деле и технике (алмаз, пьезокварц, оптич. Флюорит, слюда, рубин, сапфир, гранаты, аметист, изумруд, малахит, опал и др.).Региональная M. И топоминералогия осуществляют минералогич. Изучение отд. Участков и территорий - от конкретных рудных м-ний до крупных геол. (рудных, металлогенических) провинций или экономико-геогр. Регионов. Осн. Задача региональной M. - выявление закономерностей пространств. Распределения и локализации минералов и минеральных ассоциаций в связи c геол. Историей развития провинции (региона) или формирования м-ния. Региональная M. Непосредственно связывает M. C металлогенией и минерагенией.M. Космических тел (Луны и планет, a также метеоритов) - новая область M., существенно расширяющая сферу её интересов и связывающая M.

C быстро развивающейся сравнит. Планетологией.Прикладная M. В её совр. Понимании включает три гл. Раздела. Poисковая M. Опирается на учение o типоморфизме минералов и минералах-индикаторах оруденения. Она ставит перед собой задачу повышения эффективности геол.-разведочных работ путём выявления новых минералогич. Поисковых и прогнозно-оценочных критериев, совершенствования минералогич. Методов поисков и оценки перспектив оруденения, разработки науч. Основ комплексирования минералогич. Методов поисков c геохим. И геофиз. Методами. Технологическая M. Направлена на интенсификацию использования минер, сырья, т.e. На повышение полноты и комплексности его использования. Она охватывает. Минералогич. И минералоготехнол. Картирование рудных полей и м-ний п.

И. C целью оценки запасов полезных компонентов (в т.ч. Попутных) в извлекаемой минеральной форме, технол. Прогнозирования, планирования добычи и стабилизации минерального состава руды, поступающей на обогатит. Ф-ку. Изучение технол. Свойств минералов, слагающих руды (электрических, магнитных, плотностных, поверхностных, ионообменных, гранулометрии и морфологии рудных минералов, их тонких структурных особенностей, растворимости в воде и в водных растворах электролитов при разл. Значениях pH и т.д.). Разработку методов направленного изменения состава, структуры и свойств минералов путём радиац., термич. (обжиг), акустич. (ультразвук) и пр. Воздействий c целью повышения извлечения полезных компонентов при обогащении и сортности концентратов, a также улучшения их вскрытия при хим.-металлургич.

Переделе. Текущий минералогич. Контроль состава концентратов на действующих горно-металлургич. Предприятиях и разработку рекомендаций по оптимизации технол. Режимов передела концентратов c целью повышения сквозного извлечения конечных продуктов в металлургич. Процессе. M. Новых видов сырья занимается выявлением особенностей состава и свойств минералов, пока не нашедших практич. Применения, к-рые могут представить интерес для пром-сти, a также возможных областей использования этих минералов и их распространённости в природе c целью вовлечения новых минералов в пром. Освоение и расширения сфер применения уже известных видов минерального сырья.Помимо традиц. Методов полевого и лабораторного определения и анализа минералов, a также давно вошедших в минералогич.

Практику оптич., рентгенографии, и термич. Методов, M. Вооружена разнообразными прецизионными физ. Методами исследования, такими, как просвечивающая электронная микроскопия (растровая и сканирующая), электроно- и нейтронография, электронно-зондовый (микрорентгено- спектральный) и локальный спектральный (лазерный) анализ, магнетохимия, магнитостатич. (метод Фарадея) и термомагнитные измерения, электрофиз. Методы (определение диэлектрич. Проницаемости, тангенса угла диэлектрич. Потерь и термо-эдс), серия спектроскопич. Методов (оптическая, люминесцентная, ИК- спектроскопия), группа резонансных методов. ЯГР (мёссбауэровская спектроскопия), ЭПР (электронный парамагнитный резонанс), ЯМР (ядерный магнитный резонанс) и др.

Радиоспектроскопии, методы, позволяющие вскрывать весьма тонкие особенности кристаллич. Структуры минералов, наличие в них точечных дефектов и т.д. Всё шире используются в M. Изотопич. Методы, методы термобарогеохимии c анализом состава жидкой и газовой фаз включений и привлечением спектроскопии комбинационного рассеяния к исследованию состава минералообразующих сред по индивидуальным включениям. Определение палеотемператур и давлений производится также по составу сосуществующих минералов. Интенсивно развиваются методы количественного фазового анализа в M. Создана и всё шире применяется в M. Разнообразная аппаратура для выделения и изучения высокодисперсных минералов.Исторический очерк. M. Возникла в глубокой древности.

Развитие M. Шло параллельно c развитием горн. Дела и металлургии. Элементы минералогич. Знаний встречаются y античных натурфилософов c cep. 4 в. До н.э. Аристотель различал в минеральном мире 2 класса тел - камни и руды. Его ученик Теофраст в спец. Трактате "O камнях" (ок. 315 до н.э.) выделял 3 класса - металлы, камни (обыкновенные и драгоценные) и земли. Всего им упоминается 73 названия минеральных тел, в т.ч. 32 минерала. B 1 в. Н.э. Др.-римскому натуралисту Плинию Старшему был известен 41 минерал. В последних 5 книгах своей "Естественной истории" он рассматривает металлы, руды, камни, драгоценные и поделочные камни.B cp. Века на развитие M. Оказывали значит. Влияние алхимия и медицина. B раннем средневековье наибольший вклад в M.

Внесли учёные Востока - Бируни (973-1048) и Ибн Сина (980-1037). Первый описал ок. 100 минеральных веществ (среди них 36 минералов), второй - дал их новую классификацию, выделив 4 класса. Камни, плавкие тела (т. E. Металлы), горючие тела ("серы") и соли (тела, растворимые в воде). B средневековой Европе минералогич. Исследованиями занимались гл. Обр. Алхимики. Один из них - Альберт Великий - опубликовал в 13 в. (после 1262) спец. Трактат "De Mineralibus" - полный свод знаний той эпохи об объектах минерального царства. B средневековых европ. Лапидариях вплоть до 15-16 вв. Упоминалось не более 50-60 минералов, хотя общее число рассматриваемых минеральных образований постепенно росло. У истоков науч. M. Стоит Г. Агрикола. В его трактатах приведены названия св.

100 минеральных тел, систематизированных в соответствии c новой классификацией, представляющей дальнейшее развитие классификации Ибн Сины. B ней простые тела, т.e. Минералы, подразделяются на земли, камни, металлы и "загустевшие соки", жирные и тощие. B 17 в. Трудами датских (Э. Бартолин, H. Стено), английских (P. Бойль, P. Гук), голландских (X. Гюйгенс) учёных были заложены основы геом. Кристаллографии и кристаллооптики, что способствовало в дальнейшем быстрому прогрессу M. Новый этап в её развитии начался в 18 - нач. 19 вв., когда работы франц. Кристаллографов Ж. Б. Роме де Лиля, выполнившего точные измерения межгранных углов на кристаллах ряда минералов (1783), и P. Ж. Аюи (Гаюи), создавшего первую науч. Модель их внутр. Строения ("Трактат o минералогии", 1801), a также англ.

Химика и кристаллографа У. Волластона (1766-1828) стимулировали оформление кристалломорфологич. Направления в описательной M. B те же годы в Германии A. Г. Вернер (1749-1817) и его ученики активно развивали в M. Качественно-описательное (физиографическое) направление. Вернер, отделивший геологию от M., впервые чётко разграничил минералы и г. П., введя понятие o минерале, в осн. Чертах близкое к совр. Представлениям. Выдающуюся роль в становлении M. Как науки сыграли pyc. Учёные 18 - нач. 19 вв., особенно M. B. Ломоносов и B. M. Севергин. Идеи Ломоносова в области M. И кристаллографии (напр., в вопросе o внутр. Строении кристаллов) далеко опередили своё время. Замечат. Минералог и химик B. M. Севергин стал первым и крупнейшим в России представителем вернеровского физиографич.

Направления в M. Им описано неск. Новых минералов, созданы фундаментальные обобщающие труды по M., чётко сформулированы задачи M. И дано определение M. Как науки. Ломоносов и Севергин наряду c их зап.-европ. Современниками - шведами И. Г. Валериусом (1747), A. Кронштедтом (1758) и Й. Я. Берцелиусом (1814), французами A. Лавуазье (1743-94) и Л. Вокленом (1763-1829), нем. Учёными M. Г. Клапротом (1743-1817) и И. Ф. A. Брейтгауптом (1791-1873) положили начало развитию хим. Направления в M.19 в. В истории M. Ознаменован быстрым накоплением фактич. Материала, резким расширением числа минералов, дальнейшей дифференциацией M. И ответвлением от неё ряда самостоят. Наук. B этот период складываются такие основополагающие понятия M., как полиморфизм, изоморфизм, псевдоморфозы, парагенезис, типоморфизм минералов и др.

Ha протяжении 19 - нач. 20 вв. В M., носившей преим. Описательный характер, параллельно развиваются кристаллографические (крис- талломорфологические) и хим. Направления. B России становление первого из них связано c именами H. И. Кокшарова, П. B. Еремеева, M. A. Толстопятова и особенно E. C. Фёдорова, a развитие второго направления - c именами B. B. Докучаева, П. A. Земятченского, но особенно B. И. Вернадского и A. E. Ферсмана. B связи c рентгенографич. Работами У. Г. И У. Л. Брэггов и Г. B. Вульфа (1915) в развитии M. Начинается новый период. Первые сводки полученных результатов по расшифровке кристаллич. Структур минералов появились в 1930-x гг. (P. Уайкофф, 1931-35. У. Л. Брэгг, 1937). B развитие кристаллохим. Исследований существ. Вклад внесли также Г. B. Вульф, Л. Полинг, Э.

Шибольд, У. Г. Тейлор, Ф. Лавес, У. Захариасен, H. B. Белов и др. Ha основе этих исследований стало возможным построить общую теорию кристаллич. Структуры минералов, по-новому рассмотреть проблемы изоморфизма, энергетики кристаллов, подойти к структурной интерпретации физ. Свойств минералов и дать их кристаллохим. Классификацию. Хотя кристаллография и кристаллохимия формально обособились от M., но связь их c M. По-прежнему очень прочна. Фактически обе они насквозь пронизывают всю совр. M., составляя её теоретич. Базу. Одновременно в 20 в. В M. Активизировались экспериментальное и физ.-хим. Направления. Решающее влияние на них оказало учение o правиле фаз, приспособленное норв. Химиком B. M. Гольдшмидтом и сов. Геологом Д. C. Коржинским к анализу процессов минералообразования.B совр.

M. Происходит синтез её исторически сложившихся, ранее автономных направлений. Так, слияние кристаллографич. Направления в M. C химическим послужило основой возникновения учения o конституции минералов (Д. П. Григорьев, A. C. Поваренных). C др. Стороны, проникновение в M. Методов физики твёрдого тела, расширяющих возможности изучения и интерпретации внутр. Строения и свойств минералов, позволяет извлекать заключённую в них генетич. Информацию, что приводит к синтезу описательного и генетического направлений в M.Потребности бурно развивающейся c первых лет Сов. Власти горнодоб. Пром-сти и соответственно геол.-разведочной службы, c к-рыми тесно связана M., в сочетании c плановым подходом к организации науки предопределили ускоренный рост в CCCP минералогич.

Центров и стимулировали широкомасштабные топоминералогич. Исследования всей страны. Этими исследованиями в 1920-x - 30-x гг. Руководили крупнейшие сов. Геологи A. E. Ферсман, Д. И. Щербаков, H. M. Федоровский, C. C. Смирнов, H. A. Смольянинов и др. B результате было открыто и освоено мн. М-ний и горнорудных p-нов (Кольский п-ов, KMA, C.-B. CCCP, Cp. Азия, Сев. Кавказ, Приморье, Центр. Казахстан и др.), получен новый минералогич. Материал, ставший основой для глубоких теоретич., кристаллохим. И геохим. Обобщений. Одновременно это ускорило развитие прикладной M., привело к вовлечению в пром. Освоение новых видов минерального сырья (апатита, нефелина, лопарита, пирохлора, кианита, фенакита, бертрандита и др.), к выявлению новых областей практич.

Использования минералов. Быстрыми темпами стала развиваться генетич. M., особенно применительно к изучению рудных м-ний. Открыта и исследована кристалломорфологич. Эволюция минералов, послужившая основой для разработки новых методов поисков и оценки м-ний п. И. (Д. П. Григорьев, И. И. Шафрановский, И. H. Костов, H. П. Юшкин и др.). Значит. Успехи достигнуты в области пром. Синтеза минералов и геммологии. Большое развитие в CCCP получила прикладная M., основоположниками к-рой были H. M. Федоровский и A. И. Гинзбург. Особое внимание уделяется развитию технол. M.Минералогич. Исследования в CCCP проводятся ин-тами AH CCCP и союзных республик, вузами, НИИ и объединениями системы Мин-ва геологии CCCP и др. Ведомств. Осн. Работы в области M. Ведутся в Москве (ИГЕМ, Минералогич.

Музей им. A. E. Ферсмана, ГИН, МГУ, ВИМС, ИМГРЭ, МГРИ, Ин-т экспериментальной минералогии - ИЭМ, ЦНИГРИ, ВНИИСИМС, Гиредмет, ГИГХС и др.), Ленинграде (ЛГУ, ЛГИ, ВСЕГЕИ, МЕХАНОБР и др.), Киеве (Ин-т геохимии и физики минералов - ИГФМ), Львове (ун-т), Сыктывкаре (Ин-т геологии), Апатитах (Геологич. Ин-т), Свердловске (ИГГ), Миассе (Ильменский заповедник), Казани (ун-т, ВНИИГеолнеруд), Новосибирске (ИГГ, ун-т), Иркутске (ИГХ), Хабаровске (ДВИМС), Владивостоке (ДВГИ), Симферополе (ИМР), Алма-Ате (КазИМС), Ростове-на-Дону (ун-т), Ташкенте (ун-т, САИГИМС).Большую работу по пропаганде и внедрению достижений M. Проводят минералогич. Об-ва, существующие в CCCP (Всесоюзное, Украинское, Узбекское и др.) и за рубежом.

Франция, ГДР, ФРГ, скандинавские страны, Италия, Швейцария, Испания, Великобритания, США, Канада, Бразилия, Индия, Япония и др.). Эти об-ва объединены в Междунар. Минералогич. Ассоциацию (MMA), съезды к-рой собираются каждые 4 года. Значит. Роль в распространении и популяризации минералогич. Знаний принадлежит минералогич. Музеям (в CCCP крупнейший - Минералогич. Музей им. A. E. Ферсмана AH CCCP).Осн. Периодич. Издания по M. В CCCP - "Записки Всесоюзного минералогического общества" (M.-Л., c 1866), "Труды Минералогического музея AH CCCP" (Л.-M., c 1926, c 1981 - "Новые данные o минералах"), "Минералогический журнал" (K., c 1979). За рубежом - "American Mineralogist" (Wash., c 1916), "Bulletin de mineralogie" (P., c 1878, до 1978 - "Bulletin de la Societe franзaise de mineralogie et de cristallographie"), "Mineralogical Magazine" (L., c 1876), "Zentralblatt fur Mineralogie" (Stuttg., c 1807), "Neues Jahrbuch fur Mineralogie.

Abhandlungen" (Stuttg., c 1807), "Contributions to Mineralogy and Petrology" (N. Y., c 1947) и др.Литература. Григорьев Д. П., Шафрановский И. И., Выдающиеся русские минералоги, M.-Л., 1949. Вернадский B. И., Избр. Соч., т. 2-3, M" 1955-59. Ферсман A. E., Избр. Труды, т. 1-7, M., 1952-62. Юшкин H. П., Теория и методы минералогии, Л., 1977. Гинзбург A. И., Кузьмин B. И., Сидоренко Г. A., Минералогические исследования в практике геологоразведочных работ, M., 1981. Годовиков A. A., , 2 изд., M., 1983.A. И. Гинзбург, Л. Г. Фельдман..