Минералогия

Минералoгия (рус. минералогию, англ. Mineralogy, нем. Mineralogie f) – наука о минералах, изучающая их физические свойства, химический состав, условия образования и распространение в природе, а также возможность использования в народном хозяйстве.
Минералогия призвана способствовать удовлетворению потребностей человечества в минеральном сырье и его рациональном использовании.
Минералогия – давняя наука (по некоторым данным, ей примерно 2000 лет), хотя сам термин "минералогия" появился сравнительно недавно – 1636 г. и введен итальянским натурфилософов Бернардом Цезием. О практическом значении этой науки в определенной степени свидетельствует происхождение термина "минерал" – от древнего слова "минера", что означает руда или камень, из которого можно извлечь металл. Предполагается, что употребление термина "минерал достигает глубокой древности (примерно 300 г до н.э.) и вызванное рудокопных и металлоплавильные деятельностью кельтских племен. Содержание, цели, задачи, объекты, структура минералогии, как и любой другой науки, с течением времени менялись. В начале своей истории минералогия была всеобъемлющей наукой о неживой природе. Пройдя несколько этапов дифференциации, вызванной все более глубоким познанием объектов исследования, она трансформировалась в области историческую науку о минералах-кристаллы. Находки новых и жизненно важных минералов были настолько весомыми, нашедшие отражение в периодизации истории человечества: каменный век (используется кремень, обсидиан, нефрит), бронзовый век (халькопирит, касситерит), железный век (гетит, затем гематит, магнетит), век атомной энергетики (уранинит).
Практицизм минералогии никак не уменьшился и в наше время, но сейчас он реализуется на основе теоретических наработок (законов, правил) и эмпирических закономерностей, т.е. знаний, которые получают в результате всестороннего исследования химического состава, строения, формы, свойств, условий образования и распределения в природе минералов. Совершенствование методического арсенала минералогии, открытие новых минералов, их углубленное изучение обогащают теорию, которая может быть использована для открытия новых залежей минерального сырья. Большинство направлений минералогии уже существовали с XVIII века, некоторые зародились в второй половине ХХ в. Древнейшими среди них есть систематика минералов, морфология минералов, учение о физических свойствах, происхождении минералов, прикладная минералогия. Во второй половине XX в. возникли острые экологические проблемы, вызванные поисками, разведкой, переработкой и использованием минерального сырья. В их решении тоже важная роль принадлежит минералогии.
Современная минералогия – фундаментальная естественно-историческая наука, которая строится на генетической основе. Индивидуальность статуса минералогии, как и любой другой науки, можно определить двумя основными факторами – объектами исследования и целью исследования этих объектов. Объектами исследования в М. являются минералы. Цель минералогической науки Д. П. Григорьев, опираясь на произведения своих предшественников – Плиния Старшего, Ж. Л. Бюффона, М. В. Ломоносова, Н. И. Кокшарова, В. И. Вернадского, метко определил как "познание естественной истории минерального царства ". Таким образом, статус М. исчерпывающе обосновывается сочетанием – объекты (минералы) плюс цель (познание естественной истории минералов). Гл. задачи М.: разработка наук. классификации минералов, выявление связей между вариациями их состава, строения, свойств и условиям образования и существования в природе; создание наук. основ для поисков и оценки родов. минерального сырья, совершенствование технологии ее переработки, привлечение новых видов минерального сырья в пром. использования, разработка методов искусственного выращивания и облагораживание кристаллов ценных минералов. М. характеризуется значительным разнообразием теоретических и прикладных направлений, а также соответствующей системой названий – номенклатурой. По данным Е. К. Лазаренко, минералогия насчитывает ок. 14000 терминов, т.е. слов или словосочетаний, которыми обозначаются научные понятия.
Структура минералогии
Традиционно учебная минералогия делится на две части: общую или теоретическую и описательную или систематическую (описание минералов). Описание минералов является полным только в том случае, если он надлежащим образом теоретически обоснован. Теоретические разработки являются достоянием всех направлений современной минералогии, но с неодинаковым соотношением в них объемов теории, эмпирического и описательного материала. Разделы современной М.: кристаллохимия минералов, физика минералов, морфология минералов, генезис минералов, региональная минералогия (топоминералогия), систематическая минералогия, экспериментальная минералогия, прикладная минералогия, космическая минералогия, экологическая минералогия, техногенная минералогия.
К р и с т а л о х и м и я м и н е р а л и в – почти чисто теоретический раздел минералогии (ее еще называют теорией атомной структуры кристаллов), основной задачей которого является изучение закономерных связей между химическим составом, кристаллической структурой, свойствами и условиями образования минералов.
Ф и з ы к а м и н е р а л и в тесно связанный с кристаллохимии раздел минералогии, призванный изучать строение и природу фундаментальных физических свойств минералов и их связь с условиями образования и пребывания в природе. В действительности, современная физика минералов вышла далеко за рамки одного раздела минералогии и приобрела всеобъемлющего значение для познания природы минерального вещества, играет существенную роль в создании научных основ генетической, поисковой, технологической минералогии, минералогического материаловедения, геммологии, минералургии.
М о р ф о л о г и я м и н е р а л и в – раздел минералогии, в рамках которого изучается форма минеральных индивидов, агрегатов и ее связь с конституцией и генезисом минералов. Геня е т и ч н а М. – учение о законах образования, преобразования и разрушение минеральных индивидов и агрегатов. Оно охватывает такие явления: зарождение, рост, преобразование минералов, способы их образования, геологические процессы минералообразования.
Р е г и о н а л ь н а М. (топоминералогия) изучает пространственные закономерности формирования и распределения минералов в геологических объектах – массивах, месторождениях, регионах, земной коре и т.д. Это направление обеспечивает ли не наибольший объем первичных минералогических знаний.
С и с т е м а т и ч н а М. – большой раздел минералогии, в котором систематизируются все знания, касающиеся отдельных минералов. Минералы описываются в последовательности, соответствующей их нахождению в научной классификации. В этом разделе все качества и условия образования минералов рассматриваются как взаимосвязанные факторы, определяющие самостоятельность минерального вида – основной таксономической единицы систематической минералогии.
Э к с п е р и м е н т а л ь н а М. – научно-технический раздел, призванный выяснять условия выращивания минералов искусственных и моделировать механизмы, явления, процессы минералообразования в широком диапазоне физико-химических условий кристаллизации. М. дополняет генетическую М. лабораторным моделированием природных процессов минералообразования и изучением физико-химических систем, воспроизводящих природные минеральные парагенезисы и обстановку их формирования. Модельный эксперимент используется также в качестве критерия оценки теоретических наработок, например, с кристаллохимии, морфологии минералов.
П р и к л а д н а М. нарабатывает научные основы практического использования минералов – для поиска и оценки месторождений полезных ископаемых, создания высоких экономически прибыльных и экологически чистых технологий переработки минерального сырья, создание новых видов сырья, синтеза технически полезных кристаллов – дефицитных аналогов минералов, выявление полезных (лекарственных), вредных для здоровья человека свойств, декоративных качеств минералов и т.д.
К о с м и ч н а М. изучает минералы планет, астероидов, метеоритов, комет, космической пыли.
Активно развиваются два новых раздела минералогии – биоминералогия и наноминералогия. Все разделы современной минералогии, несмотря на их специфику, отличия в содержании и задачах, в действительности имеют условные границы, органически связаны между собой и совместно интегрируют новое качество – современную минералогическая науку. См. также наноминералогия К современной минералогии входит также экологическая минералогия изучающая на минеральном уровне природу всех факторов загрязнения окружающей среды и ее изменения, вызванные естественными процессами и вмешательством человека. К этому направлению входит также минералогия техногенеза изучающая процессы минералообразования в геотехногенных системах минерально-сырьевого комплекса.
В Украине значительная роль в развитии минералогии принадлежит Е. К. Лазаренко, О. С. Поваренних, А. И. Маткивского, А. Н. Платонову, В. И. Павлышину и др. Исследования по минералогии проводят в Институте геохимии и физики минералов НАН Украины, университетах и т.д. В. И. Павлишин.