Минералогия

Эта статья прошла проверку экспертом
Материал из «Знание.Вики»
Наука
Минералогия
англ. Mineralogy
Chabazite-Ca, calcite, stellerite.jpg
Тема Геология
Предмет изучения Минералы
Период зарождения XVIII век
Основные направления кристаллография, кристаллофизика, кристаллохимия и др.
Значительные учёные В. М. Севергин, Н.И. Кокшаров, В. И. Вернадский, А.Е.Ферсман
Commons-logo.svg Медиафайлы на Викискладе

Минерало́гия (от лат. minera «руда» + др.-греч. λόγος «учение, наука» — наука о минералах, их со­ста­ве, свой­ст­вах, мор­фо­ло­гии, осо­бен­но­стях струк­ту­ры, про­цес­сах и ус­ло­ви­ях об­ра­зо­ва­ния и из­ме­не­ния, за­ко­но­мер­но­стях их со­вме­ст­но­го на­хо­ж­де­ния в при­ро­де, а так­же ус­ло­ви­ях и ме­то­дах ис­кусственного по­лу­че­ния (син­те­за) и прак­тического ис­поль­зо­ва­ния[1].

История

Минералогия возникла в глубокой древности в связи с практическими потребностями человека, широко использовавшего камень для различных целей. Письменные ис­точ­ни­ки, со­дер­жа­щие дан­ные о свой­ст­вах ми­не­ра­лов, пред­став­ле­ния об их про­ис­хо­ж­де­нии, по­пыт­ки клас­си­фи­ка­ции, из­вест­ны с ан­тич­ных вре­мён. В кни­гах ев­ропейских учё­ных вре­мён ан­тич­но­сти — Ари­сто­те­ля, Тео­фра­ста, Стра­бона и Пли­ния Стар­ше­го — со­дер­жит­ся ин­фор­ма­ция о бо­лее чем 300 ми­не­ра­лах и их раз­но­вид­но­стях. Среди исторических памятников среднеазиатских народов выделяются труды Бируни и Ибн Сины (Авиценны), описавших свойства многих минералов. Од­на­ко до эпо­хи Воз­ро­ж­де­ния минералогия не вы­де­ля­лась как са­мо­сто­ятельная нау­ка, а раз­ви­ва­лась в ком­плек­се с ме­тал­лур­ги­ей, фар­ма­цев­ти­кой, ал­хи­ми­ей. Первое крупное обобщение по минералогии связано с именем Г. Агриколы, который в работе «О горном деле и металлургии» (1550) чётко отделил минералы от горных пород, подробно описал физические свойства минералов, привёл первую классификацию минералов. Термин «Минералогия» впервые введён в 1636 году итальянским учёным Бернардом Цезием[2].

В XVII веке в Дании (Э. Бартолин, Н. Стено), Голландии (Х. Гюйгенс), Англии (Р. Бойль, Р. Гук и др.) были сформулированы первые геометрические законы для кристаллов и начато изучение оптических свойств. В 1735 году Карл Лин­ней пред­ло­жил клас­си­фи­ка­цию, в ос­но­ву ко­то­рой бы­ли по­ло­же­ны внеш­ние при­зна­ки ми­не­ра­лов. Работа французского исследователя Роме де Лиля (1783) по гранным углам в кристаллах оказала большое влияние на развитие как минералогии, так и кристаллографии, послужила основой для создания теории кристаллических структур минераловР. Ж. Гаюи в «Трактате о минералогии» (1801). В Германии описательно-морфологическое направление в XVIII веке было наиболее ярко представлено школой Абраама Готтлоба Вернера. Один из уче­ни­ков Абраама Вер­не­ра, Фридрих Мо­ос, раз­ра­бо­тал де­ся­ти­балль­ную шка­лу твёр­до­сти ми­не­ра­лов (Мо­оса шка­ла). В этот пе­ри­од про­ис­хо­дит раз­де­ле­ние минералогии и гео­ло­гии (гео­гно­зии). В Ев­ро­пе поя­ви­лись пер­вые ми­не­ра­ло­гические об­ще­ст­ва: Ве­ли­ко­кня­же­ское ми­не­ра­ло­гическое общество в Йе­не (1797), Бри­тан­ское ми­не­ра­ло­гическое общество (1799), Дрез­ден­ское ми­не­ра­ло­гическое общество (1816), Российское ми­не­ра­ло­гическое общество (1817)[3].

В начале XIX века шведский химик Якоб Берцелиус (1779—1848) и его ученики также занимались химией минералов и сформировали принципы их химической классификации. В 1815 году французский натуралист Кордье, направил свой микроскоп на обломки минералов, погруженные в воду, положив начало иммерсионному методу. В 1828 году Уильям Николь (1768—1851) применил поляризаторы, оптические методы заняли важнейшее место в минералогических исследованиях. В 1837 году Джеймс Дана (1813—1895) из Йельского университета выпустил первое издание «Системы минералогии». За рубежом значительный вклад в становление описательной минералогии на рубеже XIX и XX веков внесли Р. Брауне (Германия), Фридрих Бекке (Австрия), Вальдемар Брёггер (Норвегия), Джеймс Дуат Дана (США) и др[2].

Минералогия в России

Развитие минералогии в России тесно связано с именем Михаила Васильевича Ломоносова, который впервые высказал предположение о том, что определяющим признаком минерала является его химический состав. В работах Михаила Васильевича Ломоносова «Слово о рождении металлов от трясения Земли» и «О слоях земных» (середина XVIII в.) указывается, что минералы в рудных жилах образуют естественные ассоциации, и появление одного из них служит «признаком» присутствия другого. В трудах Василия Михайловича Севергина (1765—1826) химия как основа минералогии выдвигалась на первый план, Севергиным в 1798 году было впервые сформулировано понятие о парагенезисе («смежности минералов»)[2]. Детальное изучение состава и физических свойств минералов в XIX веке привело к формулировке понятий изоморфизма и полиморфизма (немецкие химики и минералоги Э. Мичерлих, Р. Герман, позднее Г. Чермак и др.). Соз­дан­ная Дмитрием Ивановичем Мен­де­лее­вым (1834—1907) пе­рио­дическая сис­те­ма хи­мических эле­мен­тов ста­ла но­вой ос­но­вой хи­мической клас­си­фи­ка­ции ми­не­ра­лов[1]. Большую роль в развитии минералогии в России сыграли выдающиеся минералоги Дмитрий Иванович Соколов, Николай Иванович Кокшаров, Павел Владимирович Еремеев. Разработкой новых методических подходов и обобщающих теорий в минералогии наука во многом обязана учёным русской школы: Василию Васильевичу Докучаеву, Евграфу Степановичу Фёдорову, Владимиру Ивановичу Вернадскому, Александру Евгеньевичу Ферсману[3].

Во 2-й половине XX века для вы­яв­ле­ния различных ас­пек­тов кон­сти­ту­ции ми­не­ра­лов на­ча­ли при­ме­нять оп­тическую спек­тро­ско­пию, ра­ман- и ожеспек­тро­ско­пию, ме­то­ды электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) и ядерного магнитного резонанса (ЯМР) и др.

Связь минералогии с другими науками

Минералогия оказала огромное влияние на развитие других естественных наук. Химия (в древности алхимия) развивалась на основе изучения химических свойств различных минералов и руд; на минералах отрабатывались методы аналитической химии, большинство химических элементов было обнаружено при изучении химического состава минералов.

Многие физические свойства и явления первоначально были открыты на природных кристаллах. С них же началось развитие представлений о строении кристаллического вещества. Именно в недрах минералогии зародились и в дальнейшем получили самостоятельное развитие кристаллография, кристаллохимия, петрография, геохимия, учение о полезных ископаемых и др[4].

В минералогии широко используются теоретические и методические достижения физики и химии. Учение о минералах служит своеобразным проводником научно-технического прогресса в смежные геологические и прикладные науки, связанные с изучением минерального состава пород и руд, с поисками, разведкой и переработкой минерального сырья. Минералогические методы изучения минералов широко используются в петрологии, литологии, геохимии, при изучении почв и грунтов, криологии, при изучении состава окаменелостей и каустобиолитов, в медицине, археологии и других науках[4].

Методы минералогии

Минералогия, как наука фундаментального и прикладного характера использует так называемые полевые и лабораторные методы изучения минералов. Основной полевой метод — это визуальная диагностика. Лабораторные исследования проводятся в целях определения химического состава, физических свойств, кристаллических особенностей, дефектности и других неоднородностей кристаллов[4].

Основные методы лабораторного исследования: просвечивающая электронная микроскопия (растровая и сканирующая), электроно- и нейтронография, электронно-зондовый (микрорентгеноспектральный) и локальный спектральный (лазерный) анализ, рентгеноструктурный анализ, рентгеноспектральный микроанализ, оптическая спектроскопия, люминесцентная спектроскопия, ИК- спектроскопия, УФ- спектроскопия, КР- спектроскопия, мессбауэровская спектроскопия, электронный парамагнитный резонанс (ЭПР), ядерный магнитный резонанс (ЯМР). Реже используются радиометрические магнитостатические (метод Фарадея) термомагнитные измерения, электрофизические методы.

Также применяются современные изотопические и термобарогеохимические методы[4].

Галерея

Минералогические организации

Международная минералогическая ассоциация (The International Mineralogical Association), объединяет научные общества и ассоциации геолого-минералогического профиля из 39 стран мира[5].

Российское минералогическое общество является добровольным научно-общественным объединением специалистов, ведущих исследования в области геолого-минералогических наук.

Европейский минералогический союз[6].

Примечания

  1. ↑ 1,0 1,1 Минералогия. БРЭ. Дата обращения: 5 мая 2024.
  2. ↑ 2,0 2,1 2,2 Минералогия. fmm.ru. Дата обращения: 6 мая 2024.
  3. ↑ 3,0 3,1 Минералогия. studfile.net. Дата обращения: 6 мая 2024.
  4. ↑ 4,0 4,1 4,2 4,3 Минералогия. www.lomonosov-fund.ru. Дата обращения: 6 мая 2024.
  5. ↑ Минералогия: организации. Дата обращения: 6 мая 2024.
  6. ↑ EMU. Дата обращения: 6 мая 2024.

Литература

Ссылки


WLW Checked Off icon.svg Данная статья имеет статус «готовой». Это не говорит о качестве статьи, однако в ней уже в достаточной степени раскрыта основная тема. Если вы хотите улучшить статью — правьте смело!
Источник — https://znanierussia.ru/articles/index.php?title=Минералогия&oldid=987968