 |
Практическое значение минералогии.
|
|
|
|
Лекции
По курсу «Минералогия с основами кристаллографии».
Предлагаемое учебное пособие написано в соответствии с программами геологических факультетов государственных университетов и состоит из трех частей:
1) общей минералогии;
2) описания минералов;
3) заключительной части.
В основу всех трех частей положены генетический и кристаллохимический принципы.
Кристаллохимический принцип позволяет понять связь, которая существует между составом и структурой минералов и их химическими и физическими свойствами. Генетический же принцип дает возможность связывать эти свойства с условиями образования минералов, а также выявлять общие закономерности возникновения отдельных минералов и целых месторождений.
Ценность каждого учебника может быть установлена только в процессе пользования им, поэтому автор будет очень благодарен коллегам по работе, а также студентам за все замечания, касающиеся настоящего издания.
ВВЕДЕНИЕ
Минералогия — наука о минералах, их составе, строении, свойствах, условиях образования и изменения. Зародилась эта наука в глубокой древности в процессе практической деятельности, человека. О тесной связи минералогии и практики говорит само название науки: латинское слово «minera» в переводе означает руда, рудник, рудная жила.
В зависимости от уровня науки и техники менялись взгляды на понятие о минерале, на задачи и объекты минералогических исследований, но сущность минералогии — всестороннее изучение минералов — оставалась незыблемой.
До недавнего времени к минералам относили лишь продукты природных процессов, возникшие в земной коре и входящие в ее состав. Изучение космического пространства, сведения о котором мы получаем в виде метеоритов и образцов пород Луны, и мантии Земли позволило расширить понятие о минерале и объектах исследования минералогии. В настоящее время под минералом понимаются продукты природных процессов, физически и химически индивидуализированные в виде простых веществ или соединений, образующих минеральные индивиды и минеральные виды. Это значит, что минералы могут возникать не только в земной коре, но, будучи природными продуктами, могут образоваться и в космическом пространстве, и во внутренних оболочках земного шара.
|
|
|
Предметом минералогии являются не только продукты природных процессов — минералы, а и сами процессы, при которых возникают или претерпевают различные изменения эти продукты. Следовательно, минералогия является наукой, восстанавливающей историю минералов. Она рассматривает и изучает минерал в его развитии и принадлежит к числу геологических наук, которые с разных сторон изучают неорганическое тело Земли. Связь минералогии с геологическими науками может быть представлена следующей схемой:
Все эти науки роднит с минералогией определенное отношение к минералу. Геохимия изучает распространение химических элементов в минералах, в петрографии минералы исследуются как составные части горных пород, учение о полезных ископаемых рассматривает минералы как природные вещества, являющиеся носителями конкретных химических элементов, или как природные тела, индивиды которых могут быть использованы в промышленности. Таким образом, для этих наук изучение минералов является частью более широких проблем, и минералогия занимает среди родственных наук вполне определенное место с четко выраженным предметом исследования и задачами.
Положение минералогии среди основных естественных наук можно представить в центре равностороннего треугольника, в вершинах которого размещаются геология, химия и физика. Через эти науки происходит сближение минералогии с техническими науками.
|
|
|
Дальнейшее развитие минералогии невозможно без широкой подготовки специалистов минералогов, вооруженных глубокими знаниями не только своего предмета, но и смежных наук. Непосредственное участие минералогов в поисковых, разведочных и эксплуатационных работах повысит качество этих работ и будет способствовать решению важнейших задач и самой науки и народного хозяйства.
П редмет и история минералогии
Из курса общей геологии известно, что горные породы и руды состоят из минералов. Например полевой шпат, биотит, кварц являются составными частями гранитов. Что же такое минералогия и что является объектом ее изучения.
Любая наука находится в постоянном движении, развитии, меняются ее цели, объекты, методы, часто изменяются и ее фундаментальные понятия. Так, например понятие «минерал» и содержание науки минералогии также менялось во времени.
За основу мы возьмем одно из многочисленных определений минерала, но дающие основополагающие принципы выделения минерала.
Минерал – продукт природных процессов, обособленный от внешней среды, и обладающий определенным химическим составом и кристаллохимической структурой.
Минералы служат объектами изучения минералогии. К объекту минералогии могут быть отнесены и более сложные образования, такие как:
1) опал – твердый коллоид;
2) аморфные продукты самораспада радиоактивных минералов, например циртолит – разрушенный циркон;
3) жидкая природная ртуть – продукт разрушения киновари.
Эти образования не имеют ясно выраженной кристаллической структуры и тем не менее они попадают в сферу интересов минералогии.
Без изучения окружающей среды, в которой находится минерал или минералоид, не возможно понять и разобраться в процессах минераллообразования.
Следовательно, заниматься изучением свойств и состава минералов, выявлением геологических условий и физико – химической обстановки образования минералов, исследованием минералов, как формы концентрации одних и рассеивания других химических элементов вскрытием механизмов зарождения роста и разрушения минералов, разработкой минералогических критериев поиска рудного и нерудного сырья.
|
|
|
Из всего вышесказанного можно заключить, что минералогия является наукой восстанавливающей историю минералов.
Являясь наукой о природных химических соединениях с кристаллической структурой, тесно связана с кристаллографией, физикой и химией.
Из них минералогия черпает основные представления о внутреннем атомарном строении кристаллов, химических реакциях, возможных при минерало`образовании и обратном процессе. От них она заимствует методы исследования свойств и состава минералов.
Минералогия является базисной (основополагающей) для всех дисциплин геологического профиля.
Геохимия – с точки зрения распространения (концентрации и рассеяния) химических элементов в минералах.
УПИ – рассматривается минерал как носитель конкретных химических элементов, и использовании минералов в промышленности (т.е.сферы применения).
Геммология – наука о драгоценных камнях.
Петрография – науки изучаются горные породы, слагаемые которых являются минералы.
Практическое значение минералогии.
Почти все химические элементы таблицы Менделеева в той или иной форме присутствуют в минералах земной коре и мантии. Современная промышленность используя их имеет и определенный интерес к этим минералам.
ВИМС (Всероссийский институт минерального сырья) – 1923 г. – проблема прикладной минералогии.
Прикладная минералогия решает задачи практического исследования минералогических знаний.
Главное направление прикладной минералогии: 1) поисковая минералогия,
2) технологическая минералогия, 3) геммология, 4) экологическая минералогия, 5) экспериментальная минералогия.
1) Поисковая минералогия – комплекс исследований направленных на разработку минералогических критериев поиска минеральных месторождений. Типоморфные признаки минералов, парагенетические ассоциации, минералы индикаторы – определяют генетический тип минерального месторождения.
2) Технологическая минералогия – способы и методы обогащения минерального сырья из вмещающих горных пород.
|
|
|
3) Геммология наука о драгоценных камнях и использования их в ювелирных изделиях.
4) Минералогия промышленных и хозяйственных отходов цивилизации.
5) Выращивание исскуственных минералов – методы и технологические условия выращивания минералов для технических и ювелирных целей.
Использование минералов – металлургия, сельское хозяйство, химическая промышленность, техника, оптическая промышленность.
Деление минералогии.
В настоящее время минералогия изучает не только различные зоны земли, но и околоземное пространство; три раздела:
1. минералогия земной коры:
2. минералогия мантии;
3. минералогия космоса;
в зависимости от подходов к минералам в минералогии выделяются:
1) физика минералов
2) химия минералов
3) структурная минералогия
4) минералогическая кристаллохимия
5) генетическая минералогия
6) экспериментальная минералогия
7) прикладная минералогия
8) региональная минералогия
9) систематическая минералогия.
|
|
|
