Тенденции развития минералогии в XX веке

В целом успехи химии и ее роль в развитии минералогии к концу XIX в. настолько возросли, что вступление минералогии на рубеж XIX—XX веков в ее новый, современ­ный этап развития ознаменовалось зарождением в ней новой науки—геохимии, а сама минералогия нередко стала толковаться как химия земных процессов. В этом боль­шую роль сыграла деятельность выдающихся русских минералогов В. И. Вернадского (1863-1945) и А.Е.Ферсмана (1883-1945).

Академик В. И. Вернадский широко известен как реформатор минералогической на­уки, основоположник современной генетической минералогии и один из создателей геохимии.

В.И.Вернадский определял минералогию как историю минералов земной коры и как химию земных процессов. Он придавал важнейшее значение исследованию про­цессов образования минералов и их закономерных ассоциаций (парагенезисов), изуче­нию зависимости этих процессов от геологической обстановки. Большое внимание

В. И. Вернадский уделял вопросам химической конституции минералов, видя в ней основу естественной классификации природных соединений. Для важнейшего в зем­ной коре класса соединений — силикатов — В.И.Вернадский создал общую теорию химического строения, убедительно доказав одинаковую химическую роль кремния и алюминия в этой категории минералов. Эта теория, появившаяся в результате об­общения огромного

фактического материала, была в свое время триумфом научной мысли, победившей ложные представления о том, что все силикаты якобы являются солями разных кремниевых кислот. Еще одним вкладом в минералогию явилось даль­нейшее развитие представлений об изоморфизме—вывод схем вхождения химических примесей в минералы в разных геологических условиях.

Назовем другие яркие имена нашего века в развитии минералогии. Немецкий уче­ный В.Гольдшмидт (1853-1933) внес громадный вклад в изучение морфологии кри­сталлов, он не только создал девятитомную сводку по всем минералам — "Атлас кри­сталлов" , но выдвинул и развил идею о том, что по форме кристалла, скульптуре его граней, деталям строения его поверхности можно судить о его прошлом. Норвежец В. М. Гольдшмидт (1888-1947) развил химическую минералогию, впервые использовав правило фаз для объяснения закономерностей некоторых физико-химических процес­сов контактного метаморфизма и образования роговиков разного минерального со­става, он же разработал существующую до сих пор систему размеров атомов и ионов в кристаллических структурах минералов. Ученик В.И.Вернадского А.Е.Ферсман положил начало учению о типоморфизме минералов—зависимости морфологии, со­става, свойств минерала и набора его минералов-спутников от условий образования, развил идею о том, что последовательность образования минералов в месторожде­ниях связана

с энергетикой процесса, предложил метод приближенного расчета энер­гий кристаллических решеток минералов, изложил одну из первых теорий о природе окраски минералов, углубил учение о изоморфизме. Велики заслуги А. Е. Ферсмана в развитии регионально-минералогических исследований и в освоении природных ресур­сов страны. Плеяда физиков, химиков, кристаллографов (В.Брэгг — отец, В.Брэгг — сын, Л.Полинг, Ф.Махачки, В.Тэйлор, Н. В. Белов и др.) положила начало мощному направлению в минералогии — расшифровке кристаллических структур минералов. МЕСТО МИНЕРАЛОГИИ СРЕДИ ДРУГИХ НАУК И ЕЕ ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ

Исторический обзор развития минералогии вскрывает ее связь с другими на­уками. Это одна из старейших и главных наук о горных породах и рудах, о том веществе (минералах), из которого состоят объекты исследования геологов, петрогра­фов, литологов, специалистов по месторождениям полезных ископаемых, геохимиков и геофизиков. Имеются общие проблемы у минералогии с биологией и палеонтологией. Минералы входят в состав твердых тканей живых организмов и растений, слагают окаменелости. Мощные толщи некоторых осадочных горных пород являются захоро­ненными скоплениями построенных из минералов раковин, скелетов и других остатков животных и растений. После полетов ракет на Луну и Венеру ещё более упрочились связи минералогии с космологией — на материале из Космоса необходимо выполнять минералогические исследования. По объектам, кругу задач и методам исследования минералогия тесно связана с кристаллографией, во многом — с физикой и химией.

Практическое значение минералогии как науки о минералах—составных частях руд и умении их использовать—несомненно.

Еще одно практическое значение минералогии — выявление и исследование тех осо­бенностей минералов (формы и размеров кристаллов и зерен, их состава, внутреннего строения, степени хрупкости и трещиноватости, твердости, плотности, смачиваемости, электропроводности,

магнитной восприимчивости и других свойств), которые влияют на процесс механического или другого измельчения руд и горных пород, сказываются на характере протекания технических процессов по обогащению руд. Эта отрасль практической деятельности минералога получила название технологической минера­логии. В ней минералог как специалист по диагностике минералов и изучению их морфологии, состава, свойств соединяет свои знания и навыки выполнения лабора­торных исследований с работой инженеров-проектантов, химиков, физиков, обогати­телей. Сходные практические задачи решают минералоги в лабораториях проектных и научно-исследовательских организаций в химической, металлургической, керамиче­ской, стекольной промышленности, при производстве абразивов, цементного сырья, огнеупоров, минеральных удобрений, синтезе технических кристаллов.

Большое практическое значение имеет минералогия при проведении геолого-поис­ковых работ на разные полезные ископаемые, так как в конечном счете ведется поиск именно скопления минералов в виде руд или горных пород. Некоторые минералы могут служить критерием поиска этих руд и горных пород. Яркие зеленые налеты гидрокарбоната меди (малахита) и его "проводники" в трещинах приведут к залежам окисленных медных руд; нежные снежинки и иголочки гемиморфита в пустотах бурого железняка, образовавшегося при поверхностном

выветривании руд, дадут основание искать в их первичных залежах минералы цинка, так как гемиморфит—это вторич­ный гидросиликат цинка. Находка обломков, сложенных среднезернистым агрегатом хороших зеленых или коричневых кристаллов граната и кальцита с вкраплениями халькопирита, является признаком рудного месторождения скарнового типа. Форма кристаллов, их цвет, другие свойства, особенности химического состава также исполь­зуются для выработки минералогических критериев поиска месторождений. Мине­ральный состав "черных песков" в береговой полосе, в западинах дна рек и ручьев дает ценную информацию об источниках сноса веществ—этот прием используется при поиске россыпных месторождений золота, алмазов, оловянных, титановых и дру­гих руд. Все эти критерии разрабатывает поисковая минералогия.