Минера́л ( от позднелат. "minera" - руда) - природное твёрдое тело с определённым химическим составом, физическими свойствами и кристаллической структурой, образующееся в результате природных физико-химических процессов и являющееся составной частью Земной Коры, горных пород, руд, метеоритов и других планет Солнечной системы. Изучением минералов занимается наука минералогия.
В последнее время усилиями рекламодателей "минералами" стали называть также входящие в состав биодобавок биологически значимые элементы и минеральные соли, не имеющие с собственно минералами ничего общего, что неверно по сути и вносит путаницу в терминологию.
- По определению А. А. Годовикова (1983), "Минерал - это химически и физически индивидуализированный продукт природной физико-химической реакции, находящийся в кристаллическом состоянии".
- По определению акад. Н. П. Юшкина (1977), "Минералами называются естественные дискретные органически целостные системы взаимодействующих атомов, упорядоченных с трёхмерной неограниченной периодичностью их равновесных положений, являющиеся относительно неделимыми структурными элементами горных пород и дисперсных фазовогетерогенных образований". "...Вся совокупность минералов составляет минеральный уровень структурной организации неорганической материи, спецификой которого является кристаллическое состояние, определяющее свойства, законы функционирования и методы исследования минеральных систем".
Понятие "минерал" подразумевает твёрдое природное неорганическое кристаллическое вещество. Но иногда его рассматривают в неоправданно расширенном контексте, относя к минералам некоторые органические, аморфные и другие природные продукты, в частности некоторые горные породы, которые в строгом смысле не могут быть отнесены к минералам.
- Минералами считаются также некоторые природные вещества, представляющие из себя в обычных условиях жидкости (например, самородная ртуть, которая приходит к кристаллическому состоянию при более низкизкой температуре). Воду, напротив, к минералам не относят, рассматривая её как жидкое состояние (расплав) минерала лёд.
- Некоторые органические вещества - нефть, асфальты, битумы - часто ошибочно относят к минералам.
- Некоторые минералы находятся в аморфном состоянии и не имеют кристаллической структуры. Это относится главным образом к т. наз. метамиктным минералам, имеющим внешнюю форму кристаллов, но находящимя в аморфном, стеклоподобном состоянии вследствии разрушения их изначальной кристаллической решетки под действием жёсткого радиоактивного излучения входящих в их собственный состав радиоактивных элементов (U,Th, и тд.). Различают минералы явнокристаллические, аморфные - метаколлоиды (например, опал, лешательерит и др.) и метамиктные минералы, имеющие внешнюю форму кристаллов, но находящиеся в аморфном, стеклоподобном состоянии.
Понятие "минерал" часто употребляется в значении "минеральный вид", то есть как совокупность минеральных тел данного химического состава с данной кристаллической структурой.
Кристаллическая структура является и важнейшей диагностической характеристикой минерала, и носителем заложенной в минерале генетической информации, расшифровкой которой среди прочего занимается минералогия. Вопрос о целесообразности отнесения к минералам в порядке «исключений из правила» некоторых некристаллических (жидких или рентгеноаморфных) продуктов является спорным и до сих пор дискутируется учеными. Вместе с тем современные исследования показали, что некоторые аморфные, как предполагалось, геологические продукты, например опал, устроены сложнее, чем считалось ранее и обладают сложной внутренней "структурой дальнего порядка".
Некоторые разновидности лимонита, описанные в свое время как «метаколлоиды», оказались при детальном изучении скрытокристаллическими или волокнисто-сферолитовыми агрегатами гл. образом гётита, иногда с примесью лепидокрокита, гематита и ярозита. Представления о "колломорфном" происхождении некоторых минеральных форм (лимониты, "стеклянные головы" гётита, гематита, настурана и др.) были опровергнуты после их более углубленного изучения и анализа в работах Д. П. Григорьева, Ю. М. Дымкова и др. Коллоидные фазы существуют лишь как промежуточные в процессах массопереноса и минералообразования и являются одной из физико-химических сред, в которых или из которых происходит кристаллизация минералов.
Свойства минералов
Долгое время основными характеристиками минералов служили внешняя форма их кристаллов и других форм нахождения, а также физические свойства (цвет, блеск, спайность, твердость, плотность и ряд других), имеющие и в настоящее время большое значение при их описании и визуальной (в частности, полевой) диагностике. Эти характеристики, а также оптические, химические, электрические, магнитные и иные свойства зависят от химического состава и внутреннего строения (кристаллической структуры) минералов. Первостепенная роль химии в минералогии была осознана к середине XIX в., но значение расшифровки кристаллической структуры и становление кристаллохимии стало очевидным лишь с внедрением рентгенографии. Первые расшифровки кристаллических структур были выполнены в 1913г. английскими физиками У.Г.Брэггом и У.Л.Брэггом.
Источники:
- Годовиков А. А. «Минералогия», М., «Недра», 1983.
- Юшкин Н.П. Теория и методы минералогии. Л., "Наука", 1977, стр.21.
См. также
Статья
Обсуждение