Мінеральний вид – фундаментальне поняття мінералогії

Властивості мінералів змінюються в дуже широких межах в залежності від їх складу та кристалічної будови. Ці зміни є як поступовими так і уривчастими, стрибкоподібними. Якщо ми уявимо всю різноманітність мінералів як одну велику поверхню, то на цій поверхні зможемо побачити окремі елементи рельєфу, розділені прямовисними урвищами, в межах яких формуються менші форми із пологими схилами. Саме ці різкі зміни – урвища – природно розділяють усю різноманітність мінералів на окремі фрагменти, що характеризуються однотипною кристалічною будовою та неперервною зміною в певних межах хімічного складу та інших властивостей. Згідно таким чином проілюстрованого принципу, вся різноманітність мінералів, за аналогією із біологією, ділиться на мінеральні види, а мінералогія стає наукою про мінеральні види. Саме тому питання про те, що варто вважати мінеральним видом є принципово важливим.

Поняття мінерального виду.

Історія формування поняття мінерального виду детально викладена в роботі О.С.Поваренних (1966).

Мінеральний вид – основна таксономічна одиниця сучасної мінералогії: "Мінералогія, по суті, – наука про мінеральні види, отже, з'ясування того, що необхідно вважати міне­ральним видом, тобто визначення цього поняття є надзвичайно важливим" (О.С. Поваренних, 1966).

Сучасне розуміння поняття мінерального виду почало формуватись із 20-х років ХХ століття, коли в роботах Н.Г.Вінчела, А.Н.Вінчела, П.Ніглі була зформульована теза про можливість широких неперервних варіацій складу при незмінному стані кристалічної структури в межах одного виду. Ці ідеї були розвинуті В.С.Соболєвим ( 1947, в той час професором Львівського університету), О.С.Поваренних (1954-1966), Д.П. Грігор’євим (1961), О.О.Годовіковим (1979-1983). Викладені в їх роботах ідеї можна зформулювати в наступних двох положеннях:

Межі виду визначаються із одного боку стабільністю структурного типу кристалічної структури, а з другого – неперервністю (поступовістю) зміни складу мінералу.

До одного мінерального виду відноситься сукупність мінералів із однотипною структурою та складом, що відповідає індивідуалізованим хімічним сполукам і може змінюватись в межах, заданих стабільністю цієї структури або заданих умовно (для твердих розчинів). Мінеральний вид характеризуються унікальною для нього фізико-хімічною областю стабільності.

Ознаки мінерального виду – властивості, за якими ми діагностуємо мінерал певного виду:

• Структура (тип структури, клас симетрії, просторова група)

  • Кристаломорфологія, зумовлена структурою

• Хімічний склад (відповідність певній формулі хімічній формулі в межах допустимих варіацій хімічного складу)

• Особливості рентгено-дифракційної картини

• Фізичні властивості:

  • Механічні (твердість, злам, спайність та інші)

  • Оптичні (блиск, забарвлення, показник заломлення та інші оптичні константи)

  • Електричні (електричний опір, наявність напівпровідникових властивостей)

  • Магнітні (магнітна сприйнятливість та інші)

• Певне поле стабільності (Р–Т–Х умови) і мінеральна асоціація, в якій він зустрічається

Параметри мінерального виду («паспортні дані» мінералу):

Назва Хімічний склад та формула Клас симетрії та просторова група Параметри елементарної комірки (a, b, c, об’єм елементарної комірки, кількість формульних одиниць на комірку) Рентгеноструктурні характеристики Оптичні властивості (колір (спектральні характеристики), показники заломлення або відбивання світла, характер обертання площини поляризації при проходженні/відбиванні) Твердість Густина Спайність Умови формування (мінеральна асоціація)

Діагностика здійснюється на макро- і на мікро- рівнях.

Макроознаки мінерального виду – ознаки, які можна спостерігати без залучення оптичних чи спектроскопічних приладів у зразках розміром більше 0,5 мм (зразках для руки).

Мікроскопічні дослідження здійснюються за допомогою оптичного мікроскопу, обладнаного засобами вимірювання оптичних і спектроскопічних параметрів мінералів (оптичний мінералогічний мікроскоп) та електронного мікроскопа із додатковими засобами вивчення хімічного складу мінералу чи його структури.

Наявність широких та поступових змін хімічного складу, а в деяких випадках і структурних особливостей в межах мінерального виду спричинює введення внутрішньовидових таксономічних одиниць – підвидів, відміна.

Підвиди виділяються переважно для виділення крайніх членів широких рядів неперервних змін хімічного складу та структурних особливостей мінеральних видів. Детально проблеми, що виникають при застосуванні принципу перервності-неперервності для розділення мінеральних видів та підвидів буде розглянуто в наступних лекціях, присвячених кристалічній структурі та хімічному складу мінералів.

Зміни хімічного складу та структури мінерального виду спричинюють відповідні зміни всіх його властивостей, у тому числі виразних, часто макроскопічно діагностованих. Такі, звичайно легко діагностовані за макроскопічними ознаками, специфічні прояви мінеральних видів виділяються як їх відміни.