Глава 2. Основы минерологии,

ПЕТРОГПАФИИ

И КРИСТАЛЛОГРАФИИ

2.1. Общие сведения о минералогии

Минералогия — изучает минералы, их состав, строение, свойства, условия образования, применение в промышленности.

Кристаллография — наука о внутреннем строении вещества, его свойствах, кристаллографических формах.

Петрография — наука о горных породах. Рассматривает состав, строение и происхождение пород, их связь с месторождениями по­лезных ископаемых.

Минералы — главным образом твердые природные образования, вхо­дящие в состав горных пород Земли, Луны и 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. М инералы не являются смесью мельчайших частиц разного состава, как, например, наждак, пред­ставляющий собой агрегат корунда и магнетита, или лимонит (агре­гат гетита и других гидроксидов железа). К минералам также относят соединения элементов с неупорядоченной структурой, подобные вулканическим стеклам (обсидиану и др.). Минералами считаются химические элементы или их соединения, образовавшиеся в результате естественных и техногенных природных процессов. Вода также являет­ся минералом и в твердой фазе представляет собой кристаллы льда. Некоторые исследователи относят к минералам и нефть. Уголь как сложное органоминеральное вещество исключается из числа мине­ралов.

Минералогия — наука о минералах, их классификации, химическом составе, свойствах и закономерностях строения (кристаллической структуры), происхождении, условиях нахождения в природе и прак­тическом применении. Минералогия тесно связана с математикой, физикой и химией. Она в большей мере, чем другие геологические науки, использует количественные данные, так как для корректно­го определения и описания минералов необходимы тонкий химиче­ский анализ и точные физические измерения.

Кристаллы с их плоскими, гладкими, блестящими гранями издав­на привлекали внимание человека. Со времени появления минера­логии как науки, кристаллография стала основой изучения морфологии

- 65 -

и структуры минералов. Было установлено, что грани кристаллов имеют симметричное расположение, позволяющее отнести кри­сталл к определенному типу симметричных простых форм (синго- нии), а подчас — и к одному из классов симметрии. Рентгенографи­ческие исследования показали, что внешняя симметрия кристаллов соответствует внутреннему закономерному расположению атомов и ионов, расположенных в узлах кристаллической решетки.

Размеры кристаллов минералов варьируют в очень широких пре­делах — от гигантов весом в 5 т (масса хорошо образованного кри­сталла кварца из Бразилии) до столь мелких, что их грани можно различить только под электронным микроскопом при увеличении в десятки тысяч раз. Форма кристалла даже одного и того же ми­нерала в разных образцах может несколько отличаться; например, кристаллы кварца бывают почти изометричными, игольчатыми или уплощенными. Однако все кристаллы кварца, крупные и мелкие, остроконечные и плоские, образуются при повторении идентич­ных элементарных ячеек. Если эти ячейки ориентированы в каком- то определенном направлении, кристалл имеет удлиненную форму, если в двух направлениях в ущерб третьему — то форма кристалла та­блитчатая. Поскольку' углы между соответствующими гранями одно­го и того же кристалла имеют постоянное значение и специфичны для каждого минерального вида, этот признак обязательно включа­ется в характеристику минерала.

Минералы, представленные отдельными хорошо ограненными кристаллами, редки. Гораздо чаще они встречаются в виде непра­вильных зерен или кристаллических агрегатов. Нередко минерал ха­рактеризуется определенным типом агрегата, который может слу­жить диагностическим признаком. Выделяют несколько типов агре­гатов.

Минералы классифицируются по химическому составу и кри­сталлическому строению. Классы подразделяются на подклассы по химизму и структурному мотиву, далее по структурному типу выде­ляются семейства и группы. Отдельные минеральные виды, входя­щие в состав группы, могут образовывать ряды, а один минеральный вид может иметь несколько разновидностей.

К настоящему времени признано более 8000 самостоятельных минеральных видов. К этому списку по мере открытия добавляют­ся новые минералы и исключаются давно известные, но дискреди­тированные по мере совершенствования методов минералогических исследований.

Горными породами называются однородные, плотные или рыхлые минеральные агрегаты, слагающие земную кору и состоящие из мине­ралов и обломков других пород и имеющие определенный состав и строе­ние. Наука, занимающаяся изучением минералогического и химиче­ского состава горных пород, их строения и условий залегания, назы-

- 66 -

вается петрографией. Горные породы образуются в результате геоло­гических процессов, происходящих в недрах земной коры или на ее г.оверхности. В зависимости от происхождения они могут быть маг­матическими, осадочными и метаморфическими. Строение горных ' ород характеризуется структурой и текстурой, определяющих фор­му. размеры и особенности срастания слагающих их компонентов.