Что такое "МИНЕРАЛОГИЯ"

Аватара пользователя
chasesun
Ветеран
Ветеран
Сообщения: 2667
Зарегистрирован: 14 окт 2014, 14:03:23
Прибор: АКА
Имя: Даниил
Откуда: РнД-Старочек
Благодарил (а): 1451 раз
Поблагодарили: 1152 раза

Что такое "МИНЕРАЛОГИЯ"

Сообщение chasesun » 12 дек 2014, 14:48:56

Что такое "МИНЕРАЛОГИЯ"

Минералогия – наука о минералах, их классификации, химическом составе, особенностях и закономерностях строения (структуры), происхождении, условиях нахождения в природе и практическом применении. Для более глубокого объяснения внутреннего строения минералов и их связи с историей Земли минералогия привлекает математику, физику и химию. Она в большей мере, чем другие геологические науки, использует количественные данные, так как для адекватного описания минералов необходимы тонкий химический анализ и точные физические измерения.

Минералы – твердые природные образования, входящие в состав горных пород Земли, Луны и некоторых других планет, а также метеоритов и астероидов. Минералы, как правило, – довольно однородные кристаллические вещества с упорядоченной внутренней структурой и определенным составом, который может быть выражен соответствующей химической формулой. Минералы не являются смесью мельчайших минеральных частиц, как, например, наждак (состоящий в основном из корунда и магнетита) или лимонит (агрегат гетита и других гидроксидов железа), к ним относятся также соединения элементов с неупорядоченной структурой, подобные вулканическим стеклам (обсидиану и др.). Минералами считаются химические элементы или их соединения, образовавшиеся в результате естественных природных процессов. Из числа минералов исключаются такие важнейшие виды минерального сырья органического происхождения, как уголь и нефть.

История минералогии.
Кремневые отщепы с острыми краями применялись первобытным человеком в качестве орудий труда уже в палеолите. Кремень (тонкозернистая разновидность кварца) долгое время оставался главным полезным ископаемым. В древности человеку были известны и другие минералы. Некоторые из них, например вишневый гематит, желто-коричневый гетит и черные оксиды марганца, применялись в качестве красок для наскальной живописи и раскрашивания тела, а другие, например янтарь, нефрит, самородное золото, – для изготовления ритуальных предметов, украшений и амулетов. В Египте додинастического периода (5000–3000 до н.э.) знали уже много минералов. Самородная медь, золото и серебро использовались для украшений. Несколько позже из меди и ее сплава – бронзы стали изготавливать орудия труда и оружие. Многие минералы употреблялись в качестве красителей, другие – для украшений и печаток (бирюза, жад, хрусталь, халцедон, малахит, гранат, лазурит и гематит). В настоящее время минералы служат источником получения металлов, строительных материалов (цемент, штукатурка, стекло и проч.), сырья для химической промышленности и др.

В первом известном трактате по минералогии О камнях ученика Аристотеля грека Теофраста (ок. 372–287 до н.э.) минералы делились на металлы, земли и камни. Примерно через 400 лет Плиний Старший (23–79 н.э.) в пяти последних книгах Естественной истории обобщил все имевшиеся на тот момент сведения по минералогии.

В раннем Средневековье в странах арабского Востока, воспринявших знания античной Греции и древней Индии, происходил расцвет науки. Среднеазиатский ученый-энциклопедист Бируни (973 – ок. 1050) составил описания драгоценных камней (Минералогия) и изобрел метод точного измерения их удельных весов. Другой выдающийся ученый Ибн Сина (Авиценна) (ок. 980–1037) в трактате О камнях дал классификацию всех известных минералов, разделив их на четыре класса: камни и земли, горючие ископаемые, соли, металлы.

В Средние века в Европе происходило накопление практических сведений о минералах. Горняк и старатель по необходимости становились минералогами-практиками и передавали свой опыт и знания ученикам и подмастерьям. Первым сводом фактических сведений по практической минералогии, горному делу и металлургии стал труд Г.Агриколы О металлах (De re metallica), опубликованный в 1556. Благодаря этому трактату и более раннему труду О природе ископаемых (De natura fossilium, 1546), в котором содержится классификация минералов на основе их физических свойств, Агрикола прослыл отцом минералогии.

На протяжении 300 лет после выхода работ Агриколы исследования в области минералогии были посвящены изучению природных кристаллов. В 1669 датский натуралист Н.Стенон, обобщив свои наблюдения над сотнями кристаллов кварца, установил закон постоянства углов между гранями кристаллов. Столетием позже (1772) Роме де Лиль подтвердил выводы Стенона. В 1784 аббат Р.Гаюи заложил основы современных представлений о кристаллической структуре. В 1809 У.Волластон изобрел отражательный гониометр, что позволило проводить более точные измерения углов между гранями кристаллов, а в 1812 выдвинул концепцию пространственной решетки как закона внутреннего строения кристаллов. В 1815 П.Кордье предложил изучать оптические свойства обломков раздробленных минералов под микроскопом. Дальнейшее развитие микроскопических исследований связано с изобретением в 1828 У.Николем устройства для получения поляризованного света (призмы Николя). Поляризационный микроскоп был усовершенствован в 1849 Г.Сорби, который применил его к изучению прозрачных шлифов горных пород.

Появилась необходимость классификации минералов. В 1735 К.Линней опубликовал труд Система природы (Systema naturae), в котором минералы классифицировались по внешним признакам, т.е. так же, как растения и животные. Затем шведскими учеными – А.Кронстедтом в 1757 и Й.Берцелиусом в 1815 и 1824 – было предложено несколько вариантов химических классификаций минералов. Вторая классификация Берцелиуса, модифицированная К.Раммельсбергом в 1841–1847, прочно утвердилась после того, как американский минералог Дж.Дана положил ее в основу третьего издания Системы минералогии (Dana's System of Mineralogy, 1850). Большой вклад в развитие минералогии в 18 – первой половине 19 в. внесли немецкие ученые А.Г.Вернер и И.А.Брайтхаупт и русские – М.В.Ломоносов и В.М.Севергин.

Во второй половине 19 в. усовершенствованные поляризационные микроскопы, оптические гониометры и аналитические методы позволили получить более точные данные по отдельным минеральным видам. Когда с помощью рентгеновского анализа стали изучать кристаллы, пришло более глубокое понимание строения минералов. В 1912 немецкий физик М.Лауэ экспериментально установил, что информация о внутренней структуре кристаллов может быть получена путем пропускания сквозь них рентгеновских лучей. Этот метод произвел переворот в минералогии: преимущественно описательная наука стала более точной и минералоги смогли увязать физические и химические свойства минералов с их кристаллическими структурами.

В конце 19 – начале 20 в. развитию минералогии во многом способствовали работы выдающихся российских ученых Н.И.Кокшарова, В.И.Вернадского, Е.С.Федорова, А.Е.Ферсмана, А.К.Болдырева и др. Во второй половине 20 в. минералогия взяла на вооружение новые исследовательские методы физики твердого тела, в частности, инфракрасную спектроскопию, целую серию резонансных методов (электронный парамагнитный резонанс, ядерный гамма-резонанс и др.), люминесцентную спектроскопию и т.д., а также новейшие аналитические методы, включая электронный микрозондовый анализ, электронную микроскопию в сочетании с электронографией и проч. Применение этих методов дает возможность определять химический состав минералов «в точке», т.е. по отдельным зернам минералов, изучать тонкие особенности их кристаллической структуры, содержание и распределение элементов-примесей, природу окраски и люминесценции. Внедрение точных физических методов исследования произвело в минералогии подлинную революцию. С этим этапом развития минералогии связаны имена таких российских ученых, как Н.В.Белов, Д.С.Коржинский, Д.П.Григорьев, И.И.Шафрановский и др.

Ключ к определителю минералов.
Минералы отличаются определёнными химическими составами и внешними физическими признаками. К ним относятся: блеск, твёрдость, цвет, характер излома. По блеску минералы легко делятся на две основные группы: минералы с металлическим блеском и минералы с неметаллическим блеском.

1.Блеск металлический.
  1. 1.Ноготь оставляет царапину на минерале. (а, б, в)
    2.Ноготь не оставляет царапину на минерале, минерал не оставляет царапину на стекле:
    - порошок жёлтый, бурый, красный (г, д)
    - порошок серый, чёрный (е, ж, з, и)
    3.Минерал оставляет царапину на стекле:
    - цвет жёлтый, бурый (к, л, м, н)
    - цвет тёмно-серый, чёрный (о, п, р, с, т, у)

2.Блеск неметаллический.
  1. 1.Ноготь оставляет царапину на минерале:
    - горит или легко плавится; (а, б, в, г)
    - не горит;
    - порошок белый или порошка не даёт;
    - имеет вкус; (д, е, ж, з)
    - вкуса не имеет; (и, к, л, м, н, о)
    - порошок серый, чёрный; (т)
    - порошок жёлтый, оранжевый, красный; (п, р, с)
2.Ноготь не оставляет царапину на минерале, минерал не оставляет царапину на стекле:
  1. - горит или легко плавится; (а, б, в, г)
    - не горит;
    - порошок белый или порошка не даёт;
    - имеет вкус; (д, е, ж, з)
    - вкуса не имеет; (и, к, л, м, н, о, п, р, с, т, у)
    - порошок жёлтый, бурый, красный; (ф, х, ц, ч, ш)
    - порошок зелёный; (щ)
    - порошок серый, чёрный; (а, б, в)
3.Минерал оставляет царапину на стекле, но не оставляет царапину на горном хрустале:
  1. - бесцветный, цвет белый, светло-серый; (г, д, е)
    - цвет жёлтый, бурый, розовый, красный;
    - даёт порошок; (ж, з, и, к)
    - порошка не даёт; (л, м, н, о)
    - цвет зелёный; (п, р, с)
    - цвет голубой, синий, фиолетовый; (т, у)
    - цвет тёмно-серый, чёрный;
    - даёт порошок; (ф, х, ц, ч, ш, щ, э, ю)
    - порошка не даёт; (а, б, в)
    - окраска минерала пёстрая, многоцветная; (г, д)
4.Минерал оставляет царапину не только на стекле, но и на горном хрустале:
  1. - бесцветный; (е, ж)
    - цвет розовый, красный; (з)
    - цвет зелёный; (и)
    - цвет голубой, синий; (к, л)

3.Минерал матовый.
  1. - горит; (м, н)
    - не горит:
    - цвет белый; (о, п)
    - цвет жёлтый, красный, бурый; (р, с, т)
    - цвет зелёный; (у, ф)
    - цвет голубой, синий; (х)
    - цвет чёрный; (ц)

Определитель минералов.
1.Блеск металлический.
1.Ноготь оставляет царапину на минерале.
а) Графит (С). Цвет стально-серый или железно-чёрный. Растирается пальцами в чёрную пыль (отличие от молибденового блеска).
б) Молибденовый блеск, или молибденит (MoS2). Цвет светло-серый, свинцово-серый. Растирается пальцами в светло-серый, блестящий порошок (отличие от графита). Минерал листоватый, чешуйчатый.
в) Сурьмяный блеск, или антимонит (Sb2S3). Цвет свинцово-серый или стально-серый, иногда наблюдается налёт синеватого или черного цвета. Имеет вид сплошной массы игольчатого или призматического строения, а также представляет скопление удлинённых кристаллов.
Тонкий осколочек плавится в пламени свечи. Ножом легко истирается в порошок. Спутником сурьмяного блеска является киноварь (красного цвета); она часто встречается с этим минералом в виде вкрапленников.

2.Ноготь не оставляет царапины на минерале, минерал не оставляет царапины на стекле.
г) Золото самородное (Au). Цвет золотисто-жёлтый. Порошок золотисто-жёлтый, металлический блестящий.
д) Бурый железняк, или лимонит (Fe2O2nH2O). Цвет железно-чёрный, местами ржаво-бурый, охряно-жёлтый. Порошок ржаво-бурый, охряно-желтый.
е) Свинцовый блеск, или галенит (Pb). Постоянная примесь Ао. Цвет свинцово-серый. Тяжёлый. При ударе распадается на мелкие кубики и обнаруживает ступенчатый излом. Спутники: цинковая обманка (бурого цвета), серный колчедан (светлый латунно-жёлтый), медный колчедан (латунно-жёлтого цвета). Порошок серый, чёрный.
Порошок серый, чёрный.
ж) Медный колчедан, или халькопирит (CuFeS2). Цвет латунно-жёлтый, золотистый.
з) Титанистый железняк, или ильменит (TiO2FeO). Цвет железно-чёрный, местами тёмно-бурый. Излом во всех направлениях неровный (отличие от вольфрамита). Обычно слабо магнитен, но иногда магнитные свойства отсутствуют.
и) Вольфрамит [(Fe, Mn) WO4]. Цвет бурый или чёрный. Тяжёлый. При раскалывании даёт в одном направлении ровную поверхность излома (отличие от титанистого железняка).

3.Минерал оставляет царапину на стекле.
к) Серный колчедан, железный колчедан, или пирит (FeS2). Цвет светлый латунно-жёлтый (светлее, чем у медного колчедана). Порошок чёрный со слабым зеленоватым оттенком. Встречается в виде сплошных масс, вкраплений или отдельных кристаллов.
л) Оловянный камень, или касситерит (SnO2). Цвет бурый. Порошок светло-бурый, белый. Излом во всех направлениях неровный (отличие от вольфрамита).
м) Титанистый железняк, или ильменит (TiO2*FeO). Цвет тёмно-бурый. Порошок бурый, чёрный. Излом во всех направлениях неровный (отличие от вольфрамита). Обычно слабо магнитен, но иногда магнитные свойства отсутствуют.
н) Вольфрамит [(Fe, Mn) WO4]. Цвет бурый. Порошок бурый, почти чёрный. При раскалывании даёт в одном направлении ровную поверхность излома (отличие от оловянного камня и титанистого железняка).
Цвет тёмно-серый, чёрный.
о) Бурый железняк, или лимонит (Fe2O3*nH2O). Цвет железно-чёрный, местами ржаво-бурый, охряно-жёлтый. Порошок ржаво-бурый, охряно-жёлтый.
п) Красный железняк, или гематит (Fe2O3). Цвет железно-чёрный. Порошок вишнёво-красный (как у спелой вишни).
р) Магнитный железняк, или магнетит (Fe2O4). Цвет железно-чёрный или тёмно-серый. Порошок бурый (отличие от красного железняка).
т) Оловянный камень, или касситерит (SnO2). Цвет чёрный. Излом во всех направлениях неровный (отличие от вольфрамита). Порошок светло-бурый, белый. Тяжёлый.
у) Вольфрамит [(Fe, Mn) WO4]. Цвет чёрный. Порошок бурый, почти чёрный. При раскалывании даёт в одном направлении ровную поверхность излома (отличие от оловянного камня).


Аватара пользователя
chasesun
Ветеран
Ветеран
Сообщения: 2667
Зарегистрирован: 14 окт 2014, 14:03:23
Прибор: АКА
Имя: Даниил
Откуда: РнД-Старочек
Благодарил (а): 1451 раз
Поблагодарили: 1152 раза

Re: Что такое "МИНЕРАЛОГИЯ"

Сообщение chasesun » 12 дек 2014, 15:15:02

Выделил основы, если есть что добавить - добавляйте!

Аватара пользователя
lina52
Новичок
Новичок
Сообщения: 4
Зарегистрирован: 15 янв 2015, 15:54:17
Имя: Lina
Поблагодарили: 15 раз

Re: Что такое "МИНЕРАЛОГИЯ"

Сообщение lina52 » 15 янв 2015, 16:18:48

Ничего не поняла.А где твердость по Моосу, или хотя бы кроме того, что царапается ногтем, определить царапается ли иголкой. Где цвет черты, излом? Ну это так для любого любителя. Химический анализ, конечно важен для определения минерала, но любителю его не сделать. Да и для любителя это не так и важно. Важно, как правильно сказано, определить блеск, твёрдость, цвет (зачастую цвет черты, оставленной на необработанной части чайного фарфорового блюдца), характер излома, иногда магнитность, взаимодействие с кислотами, иногда удельный вес. Ну и примерное место находки. А в порошок можно измельчить, наверное, любой камень.


Вернуться в «Поиск полезных ископаемых (Минералогия)»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: CommonCrawl [Bot]