Минералы

Минералы – (от cp.-век. лат. Minera - руда) – это природные вещества, обладающие определенным химическим составом, выраженным соответствующей химической формулой, упорядоченной внутренней структурой, обуславливающей их кристаллическое или реже аморфное состояние.

Существует множество определений понятия минерал, вот некоторые из них. По А.А. Годовикову[1] « Минерал» – химически и физически индивидуализированный неорганический продукт природной физико-химической реакции, находящийся в кристаллическом состоянии или бывший в кристаллическом состоянии и утративший его в результате метамиктного распада.

Минеральный вид – совокупность минералов одинаковой структуры, состав которых отвечает индивидуализированному химическому соединению и может непрерывно меняться в пределах, ограничивающихся либо изменениями структуры, либо условно принятыми границами (в случае непрерывных твердых растворов). То есть минералы разной структуры но одного состава относятся к разным минеральным видам, например, альфа- и бета- кварц, кальцит и арагонит, андалузит и силлиманит.

По В. И. Вернадскому « минералогия представляет собой химию земной коры. Она имеет задачей изучение минералов - продуктов природных химических процессов, так называемых минералов, так и самих процессов; она изучает изменение продуктов и процессов во времени в различных естественных областях земной коры, и, наконец, исследует взаимные естественные ассоциации минералов (их парагенезис) и закономерности в их образовании»

Итак, минералы представлены конечными по своим размерам минеральными индивидами[2]- отдельными кристаллами или кристаллическими зернами неопределенной формы. Обычно они находятся в виде произвольных или закономерных срастаний – минеральных агрегатов, слагающих различные по составу и происхождению горные породы, разнообразные по форме и масштабам скопления – месторождения полезных ископаемых. Они встречаются также в микроскопических выделениях, едва достаточных для диагностики. К объектам минералогии относятся также сыпучие, вязкие или аморфные минеральные массы, находящиеся в скрытокристаллическом, стеклообразном или коллоидно-дисперсном состоянии, минеральные частицы нано- и микронных размеров суспензий или взвесей в природных водах и газах, в атмосфере планет и безвоздушном космическом пространстве. Минералы входят также состав тканей животных организмов и растений, образуя органо-минеральные агрегаты.

Каждый минеральный индивид с кристаллохимических позиций характеризуется определенными особенностями внешней морфологии, кристаллической структуры и химического состава и связанными с ними физическими свойствами. Соответственно, любые кристаллохимически тождественные индивиды являются представителями одного минерального вида[2], имеющего собственное название. Химическая природа минерального вида определяется определенным количественным соотношением главных, или видообразующих химических элементов, кратном в минералах постоянного состава простым числам и его химический состав в этом случае выражается идеализированной кристаллохимической формулой. В минералах переменного состава содержание отдельных компонентов может меняться в широких пределах вплоть до полной взаимозаменяемости всех или отдельных видообразующих элементов, образуя изоморфные ряды или серии (см. изоморфизм), крайние члены в которых называются изоморфными минералами и относятся к самостоятельным минеральным видам. С физико-химической позиции такие минералы переменного состава представляют собой твердые растворы с пределами изоморфной смесимости, расширяющимися с ростом температуры. В случае медленного охлаждения твердые растворы могут распадаться с выделением самостоятельных фаз, близких по составу крайним членам. Минералы одинакового состава, отличающиеся кристаллической структурой, являются полиморфным модификациям и относятся к самостоятельным минеральным видам. Минералы представляют собой различные твердые фазы физико-химической системы, термодинамическая устойчивость которых (плавление, растворение, разложение) в определенных пределах температуры и давления, а также химического состава среды определяется экспериментально или расчетным путем.