Минералогия
Наука | |
Минералогия | |
---|---|
англ. Mineralogy | |
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 |
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 А. Г. Вернера. Один из учеников А. Г. Вернера, Ф. 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), Ф. Бекке (Австрия), В. Брёггер (Норвегия), Дж. Д. Дана (США) и др[2].
Минералогия в России
Развитие минералогии в России тесно связано с именем М. В. Ломоносова, который впервые высказал предположение о том, что определяющим признаком минерала является его химический состав. В работах М. В. 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 В. М. Севергина (1765—1826) химия как основа минералогии выдвигалась на первый план, В. М. 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 Д. И. Менделеевым (1834—1907) периодическая система химических элементов стала новой основой химической классификации минералов[1]. Большую роль в развитии минералогии в России сыграли выдающиеся минералоги Д. И. Соколов, Н. И. Кокшаров, П. В. Еремеев. Разработкой новых методических подходов и обобщающих теорий в минералогии наука во многом обязана учёным русской школы: В. В. Докучаеву, Е. С. Фёдорову, В. И. Вернадскому, А. Е. 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
Василий Михайлович Севергин (1765—1826)
Дмитрий Иванович Соколов (1788—1852)
Николай Иванович Кокшаров (1818—1893)
Владимир Иванович Вернадский (1863—1945)
Александр Евгеньевич Ферсман (1883—1945)
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
- ↑ 1,0 1,1 Минералогия . БРЭ. Дата обращения: 5 мая 2024.
- ↑ 2,0 2,1 2,2 Минералогия . fmm.ru. Дата обращения: 6 мая 2024.
- ↑ 3,0 3,1 Минералогия . studfile.net. Дата обращения: 6 мая 2024.
- ↑ 4,0 4,1 4,2 4,3 Минералогия . www.lomonosov-fund.ru. Дата обращения: 6 мая 2024.
- ↑ Минералогия: организации . Дата обращения: 6 мая 2024.
- ↑ EMU . Дата обращения: 6 мая 2024.
Литература
- Минералогия — статья из Большой советской энциклопедии.
- Земятченский П. А. Минералогия // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
- Гунтау М. История возникновения минералогии как естественной дисциплины // История геологии. М.: Наука, 1984. С. 80-85 (27 МГК. [Москва, 4-14 авг. 1984]. Секц. С 21; Доклады Т. 21).
- Григорьев Д. П., Шафрановский И. И. Выдающиеся русские минералоги. М. — Л., АН СССР, 1949, 273 с.
Ссылки
- Минералогический форум, обсуждение минералов и горных пород
- Минералогия на «Каталоге минералов»
- Официальный список минералов от IMA
- Неофициальный список минералов. Содержит более 11000 минералов и синонимов, собранный на сайте Российского музея естественной истории
Данная статья имеет статус «проверенной». Это говорит о том, что статья была проверена экспертом |