Минерал
Опубликовано: 23.08.2018
Минера́л ( от позднелат. "minera" - руда ) - природное твёрдое тело с определённым химическим составом, физическими свойствами и кристаллической структурой , образующееся в результате природных физико-химических процессов и являющееся составной частью Земной Коры , горных пород , руд , метеоритов и других планет Солнечной системы . Изучением минералов занимается наука минералогия .
В последнее время усилиями рекламодателей "минералами" стали называть также входящие в состав биодобавок биологически значимые элементы и минеральные соли, не имеющие с собственно минералами ничего общего, что неверно по сути и вносит путаницу в терминологию.
По определению А. А. Годовикова (1983), "Минерал - это химически и физически индивидуализированный продукт природной физико-химической реакции, находящийся в кристаллическом состоянии". По определению акад. Н. П. Юшкина (1977), "Минералами называются естественные дискретные органически целостные системы взаимодействующих атомов, упорядоченных с трёхмерной неограниченной периодичностью их равновесных положений, являющиеся относительно неделимыми структурными элементами горных пород и дисперсных фазовогетерогенных образований". "...Вся совокупность минералов составляет минеральный уровень структурной организации неорганической материи, спецификой которого является кристаллическое состояние, определяющее свойства, законы функционирования и методы исследования минеральных систем".Понятие "минерал" подразумевает твёрдое природное неорганическое кристаллическое вещество. Но иногда его рассматривают в неоправданно расширенном контексте, относя к минералам некоторые органические, аморфные и другие природные продукты, в частности некоторые горные породы , которые в строгом смысле не могут быть отнесены к минералам.
Минералами считаются также некоторые природные вещества, представляющие из себя в обычных условиях жидкости (например, самородная ртуть , которая приходит к кристаллическому состоянию при более низкизкой температуре). Воду , напротив, к минералам не относят, рассматривая её как жидкое состояние (расплав) минерала лёд . Некоторые органические вещества - нефть , асфальты , битумы - часто ошибочно относят к минералам. Некоторые минералы находятся в аморфном состоянии и не имеют кристаллической структуры . Это относится главным образом к т. наз. метамиктным минералам , имеющим внешнюю форму кристаллов, но находящимя в аморфном, стеклоподобном состоянии вследствии разрушения их изначальной кристаллической решетки под действием жёсткого радиоактивного излучения входящих в их собственный состав радиоактивных элементов (U,Th, и тд.). Различают минералы явно кристаллические , аморфные - метаколлоиды (например, опал , лешательерит и др.) и метамиктные минералы , имеющие внешнюю форму кристаллов, но находящиеся в аморфном, стеклоподобном состоянии.Понятие "минерал" часто употребляется в значении " минеральный вид ", то есть как совокупность минеральных тел данного химического состава с данной кристаллической структурой.
Кристаллическая структура является и важнейшей диагностической характеристикой минерала, и носителем заложенной в минерале генетической информации, расшифровкой которой среди прочего занимается минералогия . Вопрос о целесообразности отнесения к минералам в порядке «исключений из правила» некоторых некристаллических (жидких или рентгеноаморфных) продуктов является спорным и до сих пор дискутируется учеными. Вместе с тем современные исследования показали, что некоторые аморфные, как предполагалось, геологические продукты, например опал , устроены сложнее, чем считалось ранее и обладают сложной внутренней "структурой дальнего порядка".Некоторые разновидности лимонита , описанные в свое время как «метаколлоиды», оказались при детальном изучении скрытокристаллическими или волокнисто- сферолитовыми агрегатами гл. образом гётита , иногда с примесью лепидокрокита , гематита и ярозита . Представления о "колломорфном" происхождении некоторых минеральных форм (лимониты, "стеклянные головы" гётита , гематита , настурана и др.) были опровергнуты после их более углубленного изучения и анализа в работах Д. П. Григорьева , Ю. М. Дымкова и др. Коллоидные фазы существуют лишь как промежуточные в процессах массопереноса и минералообразования и являются одной из физико-химических сред, в которых или из которых происходит кристаллизация минералов.
Свойства минералов
Долгое время основными характеристиками минералов служили внешняя форма их кристаллов и других форм нахождения, а также физические свойства ( цвет , блеск , спайность , твердость , плотность и ряд других), имеющие и в настоящее время большое значение при их описании и визуальной (в частности, полевой) диагностике. Эти характеристики, а также оптические, химические, электрические, магнитные и иные свойства зависят от химического состава и внутреннего строения (кристаллической структуры) минералов. Первостепенная роль химии в минералогии была осознана к середине XIX в., но значение расшифровки кристаллической структуры и становление кристаллохимии стало очевидным лишь с внедрением рентгенографии. Первые расшифровки кристаллических структур были выполнены в 1913г. английскими физиками У.Г.Брэггом и У.Л.Брэггом.
Источники:
Годовиков А. А. «Минералогия», М., «Недра», 1983. Юшкин Н.П. Теория и методы минералогии. Л., "Наука", 1977, стр.21.