минералогия (1006435), страница 3
Текст из файла (страница 3)
д.). Например, биотитовый гранит как горная порода состоит из трех главных минераловразличного состава: светлоокрашенного полевого шпата, серого кварца ичерной слюды (биотита). Сплошная руда магнитного железняка сложенапочти мономинеральным агрегатом, состоящим из кристаллических зерен магнетита.На протяжении всей истории минералогии вопрос об определениисодержания 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 органическиеобразования типа битумов, не отвечающие в большинстве случаев требованиям кристалличности и однородности. Некоторые из солеподобных органических соединений тем не менее рассматриваются в числе12Общая частьминералов, равно как и единичные аморфные образования, традиционноизучавшиеся минералогами, например, опал и аллофан. Газы, жидкостии вулканические стекла минералами не считаются.С генетической точки зрения минералы представляют собой природ'ные химические соединения и простые вещества, являющиеся естественными продуктами различных физикохимических процессов, совершающихся в земной коре и прилегающих к ней оболочках (включая ипродукты жизнедеятельности организмов) 1. К минералам относят икосмогенные объекты, отвечающие вышеприведенным требованиям однородности и кристалличности.Как показывают наблюдения над условиями нахождения минераловв природе, а также экспериментальные исследования, каждый минералвозникает в определенном интервале физикохимических условий (давления, температуры и концентрации химических компонентов в системе).
При этом отдельные минералы сохраняются неизменными до техпор, пока не будут превзойдены пределы их устойчивого состояния привоздействии внешней среды (например, при процессах окисления иливосстановления, 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 создающихсяусловиях.Рассматривая минералы как части природных физикохимическихсистем, можно определить их, в полном соответствии с понятиями химической термодинамики, как природные твердые фазы (в пониманииДж. 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 (приусловии, конечно, если скопления их в определенных участках, называемых месторождениями полезных ископаемых, обладают промышленнымсодержанием и запасами, достаточными для обеспечения предприятияпо 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 как1Разнообразнейшие 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 теискусственные соединения, которые по своему составу и кристаллическому строениюотвечают природным.Введение13алмаз, 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) илииспользуются для получения необходимых в промышленности синтетических соединений, строительных материалов и пр.Таким образом, минералогия как наука о природных химических соеди'нениях (минералах) изучает во взаимной связи их состав, кристалличе'ское 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 хи'мических свойств минералов во взаимной связи с их химическим со'ставом и кристаллическим строением с целью практического использования их в различных отраслях промышленности и выявленияновых видов минерального сырья;2) изучение закономерностей сочетания минералов и последователь'ности образования минеральных комплексов в рудах и горных породахс 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 такжев поисковоразведочном деле и в ряде технических наук (металлургия,обогащение руд и др.).Представления о природе минералов, а соответственно, и содержаниеминералогии складывались исторически и менялись по мере развитиязнаний в области геологии и естествознания в целом. Рассмотрим главнейшие события в истории естествознания, повлиявшие на развитие минералогии как науки.14Общая частьВАЖНЕЙШИЕ МОМЕНТЫ В ИСТОРИИ РАЗВИТИЯ МИНЕРАЛОГИИПериод зарождения минералогии. Интерес к минералам как к полезным ископаемым зародился в глубокой древности, еще задолго до началаисторического (письменного) периода.
Расширение минералогическихзнаний тесно связано с историей развития материальной культуры, в которой весьма существенную роль играл горный промысел, особенно в бронзовый и железный века. Судя по археологическим данным, к числу наиболее древних культурных народов, занимавшихся горным промыслом,принадлежали китайцы, вавилоняне, египтяне, греки и другие народы.Кроме самородных металлов — меди, золота, серебра — люди в глубокой древности знали и умели находить руды, богатые соединениями меди,олова и железа.
Они постепенно научились добывать эти руды, выплавлять из них металлы и изготовлять вначале украшения, затем оружие,столь необходимое в постоянной борьбе за жизнь, и, наконец, орудия труда. В те времена, помимо металлов, знали и собирали различные цветныекамни, изумлявшие своей красотой и порождавшие суеверия.Несомненно, что древние обитатели практическим путем узнали некоторые свойства отдельных полезных ископаемых. Знали они также эмпирические закономерности распространения и залегания руд и пользовалисьими при поисках и разработках новых месторождений. Существуют исторические свидетельства о том, что в Египте горнодобычные работы активно проводились уже в эпоху Рамзеса II (рис. 1).
Древние горные выработки во многих местах сохранились до наших дней. Разумеется, научныхпредставлений о происхождении руд и минералов тогда еще не могло быть.Первые литературные упоминания о неорганических природных телах и попытку их классифицировать мы находим у греческого ученого ифилософа Аристотеля (384–322 гг.
до н. э.). Минеральные образования,подобные металлам, он относил к группе «металлоидов». Его ученикТеофраст (371–286 гг. до н. э.) вопросам минералогии посвятил специальный трактат «О камнях», где уже в практическом разрезе описываетРис. 1. Изображение древних золотых рудников ВадиМийа (Египет)на Туринском папирусеВведение1516 минеральных видов, главным образом драгоценных камней. Позднееримский натуралист Плиний Старший, погибший в 79 г. при изверженииВезувия, написал четыре трактата, в которых собрал все, что было известно в то время о минералах, включая и фантастические предания.В период раннего Cредневековья явный подъем научного творчествапроисходил в арабских странах Востока, воспринявших древнегреческуюи древнеиндийскую культуры.
При этом, как выяснилось, огромное влияние на развитие арабской науки оказали ученые, вышедшие из народовСредней Азии (Узбекистана), находившихся в то время в подчиненииу Багдадского халифата. В области минералогии выдающимся естествоиспытателем в начале XI в. был великий ученый, математик и астроном Би'руни (972–1048), уроженец Хорезма (Узбекистан). В своей работео драгоценных камнях он дает замечательные для своего времени описания минералов и, что особенно важно, впервые в истории минералогии приопределении минеральных видов применяет такие физические константы, как относительную твердость и удельный вес. Другим представителемвыдающихся ученых того времени является Авиценна — Ибн Сина (980–1037), уроженец Бухары. В своем «Трактате о камнях» он дал классификацию известных в то время минералов, разделив их на четыре класса: 1) камни и земли, 2) горючие или сернистые ископаемые; 3) соли и 4) металлы.Естествознание в Средневековой Европе также находилось под влиянием античных авторов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
