Минерал

Минера́л (фр. minéral, от позднелат. minera — руда) — природное тело с определённым химическим составом и кристаллической структурой, образующееся в результате природных физико-химических процессов и являющееся составной частью Земной Коры, горных пород, руд, метеоритов.

Изучением минералов занимается наука минералогия.

Содержание

Что такое минерал?

Обычно понятие «минерал» подразумевает твёрдое неорганическое кристаллическое вещество. Но иногда его рассматривают в 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 и некоторые природные вещества, представляющие из себя в обычных условиях жидкости (например, самородная ртуть). Воду к минералам обычно не относят, рассматривая её как жидкое состояние минерала лёд.
  • Некоторые органические вещества — асфальты, битумы — часто ошибочно относят к минералам.
  • Не всегда минералы имеют кристаллическую структуру. Различают минералы кристаллические, аморфные — метаколлоиды (например, опал, лешательерит и др.) и метамиктные минералы, имеющие внешнюю форму кристаллов, но находящиеся в аморфном, стеклоподобном состоянии.

«Минерал — это химически и физически индивидуализированный продукт природной физико-химической реакции, находящийся в кристаллическом состоянии» (Годовиков А. А., «Минералогия», М., «Недра», 1983).

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» 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 считалось ранее, геологические продукты, например опал, устроены сложнее, чем считалось ранее и обладают 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.

Классификация минералов

Существует много вариантов классификаций минералов. Большинство из них построено по структурно-химическому принципу.

По распространенности минералы можно разделить на породообразующие — составляющие основу большинства горных пород, акцессорные — часто присутствующие в горных породах, но редко слагающие больше 5 % породы, редкие, случаи нахождения которых единичны или немногочисленны, и рудные, широко представленные в рудных меторождениях.

Наиболее широко используется классификация по химическому составу и кристаллической структуре. Вещества одного химического типа часто имеют близкую структуру, поэтому минераллы сначала делятся на классы по химическому составу, а затем на подклассы по структурным признакам.
Общепринятая в настоящее время кристаллохимическая классификация минералов подразделяет все их на КЛАССЫ и выглядит следующим образом:

  • Класс I. Самородные элементы
  • Класс II. Сульфиды и сульфосоли
    • А. Сульфиды.
    • Б. Сульфосоли.
  • Класс III. Галогениды
  • Класс IV. Окислы(оксиды) и гидроокислы
    • А. Окислы.
    • Б. Гидроокислы.
  • Класс V. Бораты
  • Класс VI. Фосфаты
  • Класс VII. Арсенаты и Ванадаты
  • Класс VIII. Вольфраматы и Молибдаты
  • Класс IX. Хроматы
  • Класс X. Сульфаты
  • Класс XI. Карбонаты
  • Класс XII. Силикаты
    • А. Силикаты с изолированными тетраэдрическими группами.
    • Б. Каркасные Силикаты.
    • В. Цепочечные Силикаты.
    • Г. Листовые Силикаты.
  • Класс XIII.Нитраты и Иодаты
  • Класс XIV.Органические соединения

Свойства минералов

Важнейшими харатеристиками минералов являются кристаллохимическая структура и состав. Все остальные свойства минералов вытекают из них или с ними взаимосвязаны. Важнейшие свойства минералов, позволяющие их определять, следующие:

  • Твердость. Определяется по шкале Мооса
  • Блеск. В зависимости от отражательной способности минерала выделяется:
    • Металический
    • Полуметалический
    • Алмазный
    • Стеклянный
    • Жирный
  • Спайность — способность минерала раскалываться по определенным кристалографическим направлениям.
  • Цвет
  • Цвет черты (цвет минерала в тонком порошке или на фарфоровом бисквите).

Эти свойства минералов легко определяются в полевых условиях.

Разнообразие минералов

На сегодняшний день известно более 4 тысяч минералов. Ежегодно открывают несколько десятков новых минеральных видов и несколько «закрывают» — доказывают, что такой минерал не существует.

Четыре тысячи минералов — это очень не много по сравнению с числом известных неорганических соединений (более миллиона). Геологи объясняют небольшое количество минералов следующими причинами:

  • распространенность элементов в Солнечной системе. Наиболее широко на Земле распространены кремний и кислород (кларковое число: O 470000 (Виноградов, 1962), 472500 (Ведеполь, 1967); Si 295000 (Виноградов, 1962), 305400 (Ведеполь, 1967). Соответственно, подавляющее большинство минералов является силикатами. С другой стороны, некоторые элементы так рассеяны, что никогда не образуют собственных минералов и лишь входят в структуру некоторых минералов в виде примесей.
  • неустойчивость многих химических соединений в земных условиях.

См. также

Ссылки

 
Начальная страница  » 
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ы Э Ю Я
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Home