Что такое минералогия

ЧТО ТАКОЕ МИНЕРАЛОГИЯ

Руды и другие нерудные, часто красиво окрашенные, минералы, а также естественные минеральные агрегаты, называемые теперь горными породами были известны и практически использовались человеком еще с глубокой древности. Так, в древнем Египте и Китае умели весьма искусно обрабатывать сиенит, мрамор, гранит и другие орнаментовочные камни и выплавлять золото, медь, серебро и железо. От древних в минералогии сохранилось несколько названий, как, например, гипс, сапфир, аметист, асбест и др., и ряд описаний форм минералов.

В древнем Риме и Греции о свойствах минералов знали немало, но еще больше приписывали им фантастических свойств; очень многие минералы служили лекарственными или волшебными средствами.

Наряду с этим в течение всей древности и средних веков медленно накапливались те точные факты, которые должны лежать в основе всякого научного знания.

Эти факты, с одной стороны, брались из векового опыта практиков — рудокопов, рудоискателей и металлургов, а с другой, — являлись результатом научной работы, сознательно направляемой в серьезно поставленном опыте или наблюдении.

С пробуждением научной мысли начинается изучение формы, блеска, цвета минералов, вообще их физических свойств; количество известных минералов довольно быстро возрастает. С течением времени были открыты новые свойства некоторых минералов, например, двойное лучепреломление исландского шпата (в 1670 г.).

Но научная минералогия зародилась позже. Только с начала XVIII в. начал накапливаться обильный материал, относящийся к познанию как внешних свойств, так и химического состава минералов.

Начало изучения минералов в России положил наш великий ученый М. В. Ломоносов. Он ясно представлял себе огромное

значение, которое имеют минералы для развития металлургии. Им был составлен в 1761 г. «Проект собирания минералов»; в 1763 г. появилось известие о сочиняемой «Российской минералогии». Усиленное развитие металлургической промышленности в конце XVIII и начале XIX в. обусловило расширение интереса к минералам, их познанию и поискам. В пергой половине XIX в. Кокшаров опубликовал «Материалы по минералогии России», а затем в трудах целого ряда ученых: П. В. Еремеева, В. И. Вернадского, Е. А. Ферсмана, А. К. Болдырева и др. русская минералогия приняла свой современный характер.

Долгое время среди ученых Запада шли споры, какие свойства — внешние — физические или химические (т. е. состав) следует считать главными признаками минералов. Правильными были замечания одного исследователя, что минералогия есть естественная история минералов и должна давать характеристику всех их свойств (в том числе и химических) как весьма важных и с научной и с прикладной стороны; но увлечение лишь одной химической природой минерала так же ошибочно, как и отрицание ее важности: такой исследователь уподобляется человеку, который в статуе видит только кусок мрамора.

Приведенные замечания характерны для того периода минералогии, когда шло накопление фактического материала.

Только в XX в. развилась и оформилась генетическая школа, диалектически подходящая к вопросам минералогии. Генетическая школа считает минералы прежде всего продуктами природных химических процессов, происходивших или идущих в настоящее время в земной коре. Она рассматривает минерал в связи с окружающей его средой — температурой, давлением, концентрацией веществ и теми горными породами, в которых данный минерал находится. Минерал не образуется «сам по себе». Для его образования необходимы определенные условия: высокотемпературные расплавы, газы или пары, горячие водные растворы, высыхающие водные бассейны и т. п. Все процессы минералообразования контролируются законами физической химии и должны рассматриваться под этим углом зрения.

«Минералогия представляет собой химию земной коры. Она имеет задачей изучение как продуктов природных химических процессов, так называемых минералов, так и самих процессов. Она изучает изменение продуктов и процессов во времени и в различных естественных областях земной коры. Она исследует взаимные естественные ассоциации минералов (их парагенезис) и законности в их образовании».

Такое определение минералогии, ее целям и задачам дал руководитель и создатель генетической школы В. И. Вернадский. Это определение вполне отвечает современному состоянию науки и лежит в основании настоящего курса.

ПОНЯТИЕ ТЕРМИНА МИНЕРАЛ

Раньше чем перейти к рассмотрению минералов, следует попытаться дать определение, что такое минерал.

Существует много попыток точно охарактеризовать это понятие, но все они в различной степени страдают неточностью или неопределенностью.

Минералом следует называть природное химическое соединение или элементарное вещество, возникшее в результате тех или иных физико-химических процессов, протекающих в земной коре, в водной оболочке или атмосфере, а также в результате взаимодействия между ними. Минералы в огромном большинстве случаев являются веществами твердыми. Значительно реже встречаются жидкие (самородная ртуть) и газообразные вещества, которые лишь условно можно назвать минералами, так как они, как правило, не представляют собой индивидуальные химические вещества, а являются смесями, что четко проявляется при превращении их в твердое состояние. В этом отношении они скорее похожи на вулканические стекла (обсидиан), и их теперь уже никто не относит к минералам. Иногда минералами называют и искусственно получаемые соединения, что объясняется их кристаллическим состоянием, часто тождественностью свойств и состава с природными веществами и сходством метода их исследования. Такими искусственными минералами являются, например, кристаллы в шлаках, цементе, стекле, синтетические корунды, шпинели, слюды и т. п.