Минералы. Классификация и диагностические признаки
МИНЕРАЛ (от позднелат. minera-руда), прир. твердое тело с характерными хим. составом, кристаллич. структурой и св-вами. Образуется в результате физ. и хим. процессов (экзогенных, эндогенных и метаморфических; см. Полезные ископаемые)в глубинах и на пов-сти Земли, Луны, др. планет и космич. тел. Минерал-составная часть горных пород, руд и метеоритов. Как исключение к минералам относят жидкую ртуть и прир. амальгамы, аморфные опал и аллофан (водный силикат алюминия). Выделяют также метамиктные минералы, к-рые утратили кристаллич. строение в результате радиоактивного распада. Минерал, как правило,-неорг. в-ва, но иногда к ним относят кристаллич. орг. соединения (в частности, окса-латы), нек-рые твердые углеводороды и ископаемые смолы (компоненты янтаря). Воду, в отличие от льда, обычно не считают минералом. По мнению В. И. Вернадского, однако, минералами являются не только твердые прир. образования, но также жидкости и газы.
Понятие минерал употребляют для обозначения минеральных индивида, вида и разновидности. Минер. индивиды-отдельные кристаллы или кристаллич. зерна. Их размеры варьируют от 1-100 нм (коллоидные минералы) до неск. м. Минер. вид-совокупность минер. индивидов однотипной структуры, хим. состав к-рых может изменяться в определенных пределах без изменения структуры. Минералы одинакового состава, но разной структуры-полиморфные модификации (напр., алмаз и графит, кальцит и арагонит) - относят к разным минер. видам. Непрерывные ряды твердых р-ров (изоморфные смеси) условно делят на неск. минер. видов. Так, в двухкомпонентных твердых р-рах выделяют обычно три минер. вида (с содержанием одного из компонентов 100-75, 75-25 и 25-0 мол. или ат. %), реже два (0-50 и 50-100 мол. или ат. %), а в трехкомпонентных-семь или три. Минер. разновидность выделяют внутри минер. вида по особенностям структуры, состава, морфологии и св-в. Известно ок. 3000 минер. видов и почти столько же разновидностей.
Называют минералы по составу, месту находки, особенностям морфологии, характерному св-ву, в честь ученых, путешественников, космонавтов, политич. деятелей и т.д.
Диагностика и методы изучения. Предварит. диагностика минералов основывается на изучении морфологии и физ. св-в минералов, наблюдаемых визуально. Иногда дополнительно изучают люминесцентные, радиоактивные и магн. св-ва минералов,
р-римость их в воде и соляной к-те. О составе минералов судят по характерным хим. р-циям и по цвету пламени газовой горелки при внесении в него образца. Точная диагностика минералов осуществляется в лаб. условиях чаще всего оптическими (в поляризац. микроскопе) и рентгеновскими (напр., на дифрактометре) методами. Элементный состав минералов определяют методами спектрального, атомно-абсорбц. анализа, лазерного спектрального микроанализа. Электронно-зондовые методы позволяют определять состав микроколичеств минералов и устанавливать неоднородность и природу примесей без разрушения образца. Примеси в минералах изучают также с помощью электронной микроскопии и ЭПР. Электронное строение минералов исследуют методами ЭПР, ЯМР и мёссбауэ-ровской спектроскопии. Тип воды в минералах определяют методами термич. анализа, спектроскопии ИК и ЯМР. Явления структурной упорядоченности и политипии минералов изучают методами рентгенографии, электронографии, спектроскопии ЯМР. Электронная микроскопия в сочетании с электронографией эффективны при исследовании тонкодисперсных минералов.