Минерало́гия (от лат.minera «руда» + др.-греч.λόγος «учение, наука») — наука о минералах, изучает их внешний вид, геометрические формы (кристаллография), физические свойства (кристаллофизика) и химические состав и свойства (кристаллохимия). Современная минералогия изучает особенности структуры минералов, процессы их образования и изменения, закономерности их нахождения в природе, а также методы их синтеза и использования.
Минера́лог — учёный, специалист по минералогии (в научной среде принято ударение на букву «а́»; произношение и написание минеро́лог считается устаревшим).
При сём коликую пользу государствам приносят химия и минералогия, от которых ныне крепость, защищение и спасение государств зависит и которые своим заступлением оное полезное равновесие в свете произвели, что ныне и пигмей уже огромному гиганту в сражении неуступчивый отпор дать в состоянии находится.[1]
— Иван Третьяков, «Слово о происшествии и учреждении университетов в Европе на государственных иждивениях...», 1768
...физика и химия, к коим, может быть, ради изящности силы воображения прилежал отлично, ввели его в жертвенник природы и открыли ему её таинства; металлургия и минералогия, яко последственницы предыдущих, привлекли на себя его внимание; и деятельно хотел Ломоносов познать правила, в оных науках руководствующие.[2]
Минералогия есть часть естественной истории, которая научает нас познавать ископаемые тела, т. е. отличать оные от всех других тел по существенным их признакам, знать их свойства, пользу и отношения их как между собою, так и к другим телам.[3]
— Василий Севергин, «Первые основания минералогии, или естественной истории ископаемых тел», 1798
― Занимался минералогией! ― с гордостью подхватил неисправимый дядя. ― Это, брат, что камушки там разные рассматривает, минералогия-то?[4]
Минералогия есть собственно учение о морфологических явлениях неорганического царства; своей физиологии она не имеет, ибо она совпадает с химией и отчасти с физикой.
...и сам учитель наш был не особенно твёрд в минералогии. Мы приносили ему собранные нами образцы, и он один и тот же камень в разные дни называл то кварцем, то полевым пшатом, то мрамором.[6]
Точные исследования химических и минералогических свойств метеоритов относятся скорее к области минералогии; но их результаты имеют большое значение для физики вселенной.[7]
— Константин Графф, «Небесные камни», 1928
Благодаря росту геохимии и кристаллографии, все проблемы минералогии получают новое освещение, десять лет тому назад негаданное.[8]
...если только была бы школа, изучающая минералогию, я кинулся бы в неё, подобно расплавленной магме, и сжигал бы всё то, что мне на пути преграждает.[9]
Термин минерал происходит от старинного слова «минера», т. е. рудный штуф, кусок руды. Это указывает, что его появление связано с развитием горного промысла.[3]
В достоверных сведениях о генезисе минералов нуждается и практическая геология. Они нужны для того, чтобы знать, в какой геологической обстановке, по соседству с какими минералами и горными породами могут залегать искомые минералы и руды. Знать, как произошел минерал, значит представлять, где и как его искать.[12]
Минералогия есть собственно учение о морфологических явлениях неорганического царства; своей физиологии она не имеет, ибо она совпадает с химией и отчасти с физикой. Первый опыт классификации минеральных форм, который можно признать системою, принадлежал великому немецкому ученому Вернеру, и его система опять-таки была искусственная и оказала то же влияние на эту отрасль знания, как ботаническая и зоологическая классификация Линнея, привлекши к ней значительное количество ученых сил. Французскому аббату Гаюи принадлежит честь установления естественной морфологии минералов. За ним некоторые немецкие ученые ― Моос, Розе, особенно же Митшерлих ― открыли частные эмпирические законы, обусловливающие формы кристаллов, и именно Митшерлих открытием изоморфизма указал на связь между формами кристаллов и химическим составом тел.
Точные исследования химических и минералогических свойств метеоритов относятся скорее к области минералогии; но их результаты имеют большое значение для физики вселенной. Куски метеоритов рассыпаются на железные и каменные метеориты, а в последнее время к ним присоединились еще замечательные стеклянные или плавленые метеориты (тектиты, от греческого слова, означающего ― плавиться). Первая группа состоит из чистого никкелевого железа, вторая из силикатов, третья ― из зеленоватой или коричневатой обсидиановой массы, напоминающей бутылочное стекло. Переходные формы встречаются лишь в двух первых группах (причем процентное содержание тех или иных элементов более или менее тесно ограничено) и называются, соответственно большему или меньшему количеству железа, палласитами или мезосидеритами.[7]
— Константин Графф, «Небесные камни», 1928
Минералогия принадлежит к числу геологических наук, изучающих земную кору. Название этой науки в буквальном смысле означает учение о минералах, которое обнимает все вопросы о минералах, включая и происхождение их. Термин минерал происходит от старинного слова «минера», т. е. рудный штуф, кусок руды. Это указывает, что его появление связано с развитием горного промысла. «Минералогия есть часть естественной истории, которая научает нас познавать ископаемые тела, т. е. отличать оные от всех других тел по существенным их признакам, знать их свойства, пользу и отношения их как между собою, так и к другим телам». Эту замечательную формулировку содержания минералогии, сохранившую значение до наших дней, дал наш выдающийся ученый акад. В. М. Севергин еще в 1798 г.[3]
Другой крупнейший ученый нашей страны ― акад. В. И. Вернадский ― в конце прошлого столетия создал новое, весьма важное течение в минералогии, положив в основу «изучение минералогических процессов земной коры». Минералогию он рассматривал как «химию земной коры», а минералы ― как продукты природных химических реакций. С этой точки зрения под понятием генезис (т. е. происхождение) минералов он подразумевал «тот химический процесс, в результате которого они получаются». При этом мы никогда не должны забывать об органической связи науки с практикой.[3]
Примерно в середине XIX в. минералогия окончательно начала оформляться как наука о минералах. Ряд названий горных пород, считавшихся до тех пор минералами, после микроскопических исследований был изъят из минералогической номенклатуры. Минералы все больше и больше стали привлекать внимание исследователей как кристаллические индивиды, обладающие определёнными свойствами. Вместо прежних многословных рассуждений о минералах последователей школы Вернера стали появляться точные описания кристаллографических форм, физических и химических особенностей с полными химическими анализами минералов. В России этот период совпал с периодом разложения крепостнического строя, оказавшегося тормозом для развития капитализма на основе внедрявшейся машинной техники и крупного производства. Сильно возросшие в связи с этим требования промышленности создали благоприятную почву для развития наук, в том числе и минералогии. Ярким представителем русских минералогов этого времени был акад. Н. И. Кокшаров (1818-1892). С его именем связан расцвет русской минералогии, широко признанный и за границей. Им проделана огромная работа по точному изучению и систематизации минералов наших месторождений.[3]
Спайностью называется способность кристаллов и кристаллических зёрен раскалываться или расщепляться по определённым кристаллографическим направлениям. Это свойство кристаллических сред связано исключительно с внутренним их строением и для одного и того же минерала не зависит от внешней формы кристаллов (например, у ромбоэдрических, скаленоэдрических и призматических кристаллов или даже совершенно неправильных кристаллических зерен кальцита наблюдается всегда одна и та же форма спайности по ромбоэдру). Поэтому этот признак, являющийся характерным для каждого данного кристаллического вещества, служит одним из важных диагностических признаков, помогающих определить минерал. Не случайно многие минералы называются шпатами (полевые шпаты, тяжелый шпат, плавиковый шпат, исландский шпат и т. д.) К шпатам издавна относят те, не имеющие металлического блеска, минералы, которые обладают хорошей спайностью в нескольких направлениях («спате» по-гречески ― пластина).[3]
Нельзя забывать еще об одном назначении минерального синтеза. Он помогает геофизикам проследить этапы эволюции нашей планеты, выяснить, как образовался в природе тот или иной минерал. Промышленный синтез кварца, например, позволил установить стадии образования горного хрусталя в недрах. Синтез алмазов подтвердил догадку минералогов о том, что «карбонадо» ― чёрные алмазы ― возникли в земных глубинах при относительно малых давлениях, а бесцветные ― при больших. Можно предположить, что в недрах земли происходили процессы, подобные тем, что идут сейчас в заводских коксовых печах. Иначе необъяснимо образование мощных месторождений графита из углистых материалов. В достоверных сведениях о генезисе минералов нуждается и практическая геология. Они нужны для того, чтобы знать, в какой геологической обстановке, по соседству с какими минералами и горными породами могут залегать искомые минералы и руды. Знать, как произошел минерал, значит представлять, где и как его искать.[12]
Таковы нынешней медицины плоды! не упоминая других ее полезных действий, чрез которые люди почти от мертвых восстают. При сем коликую пользу государствам приносят химия и минералогия, от которых ныне крепость, защищение и спасение государств зависит и которые своим заступлением оное полезное равновесие в свете произвели, что ныне и пигмей уже огромному гиганту в сражении неуступчивый отпор дать в состоянии находится. От сих наук зависят все ружейные заводы, морская и сухопутная артиллерия, мануфактуры и медицина, и потому сии науки у нынешних по достоинству требуют большего пред всеми прочими государственного иждивения, ободрения и награждения.[1]
— Иван Третьяков, «Слово о происшествии и учреждении университетов в Европе на государственных иждивениях...», 1768
Логика научила его рассуждать; математика верные делать заключения и убеждаться единою очевидностию; метафизика преподала ему гадательные истины, ведущие часто к заблуждению; физика и химия, к коим, может быть, ради изящности силы воображения прилежал отлично, ввели его в жертвенник природы и открыли ему ее таинства; металлургия и минералогия, яко последственницы предыдущих, привлекли на себя его внимание; и деятельно хотел Ломоносов познать правила, в оных науках руководствующие.[2]
В области минералогии выдающимся естествоиспытателем в начале XI в. был великий учёный, математик и астроном Бируни (972-1048), уроженец Хорезма (Узбекистан). В своей работе о драгоценных камнях: он дает замечательные для своего времени описания минералов и, что особенно важно, впервые в истории минералогии при определении минеральных видов применяет физические константы как относительную твёрдость и удельный вес. Другим представителем выдающихся учёных того времени является Авиценна ― Ибн-Сина (980-1037), также уроженец Хорезма. Он в своём «Трактате о камнях» дал классификацию известных в то время минералов, разделив их на четыре класса: 1) камни и земли, 2) горючие или сернистые ископаемые, 3) соли и 4) металлы.[3]
...минералогия как наука за первый, огромный по времени этап ее развития, закончившийся в средние века, находилась еще в эмбриональном состоянии. Минералами в основном назывались руды. Классификация их была весьма примитивна. Представления о химических элементах, как и о самой химии, ещё не существовало. Следовательно, не могло быть и представления о химической природе минералов. Химия появилась лишь в конце средних веков в виде алхимии, увлечение которой продолжалось вплоть до XVIII в.[3]
...в XVI в. в европейской литературе появился ряд важных работ по минералогии. Так, итальянец В. Бирингуччио (умер в 1538 г.) и, особенно, яхимовский лекарь Георгий Агрикола (1490-1555) в Чехословакии независимо друг от друга дали содержательные по тому времени сводки минералогических знаний, накопленных в горной практике при разработке рудных месторождений Саксонии, Чехии (Рудные горы), Италии и других стран Европы. Отрешившись от алхимии, Агрикола сделал много точных наблюдений в области условий нахождения и образования различных минералов в рудных месторождениях. В результате своих работ он создал классификацию минералов, которая в общем виде хотя и немногим отличается от приведенной выше классификации Авиценны, но проработана им гораздо глубже. Минеральные образования Агрикола делил на горючие ископаемые, земли, соли, драгоценные камни, металлы и минеральные смеси. Важно отметить, что им подробно описаны диагностические признаки минералов: цвет, прозрачность, блеск, вкус, запах, вес, твердость и др. Однако данные химического состава минералов у него ещё отсутствуют.[3]
В Земле и на ней бушевали процессы похлеще войн и революций. «Застывали расплавленные гранитные магмы, выделяя в строгой определённости минерал за минералом, ― Ферсман писал о происхождении уральских камней так, как будто сам видел эти процессы. ― По стенкам пустот вырастают красивые кристаллы дымчатого кварца и полевого шпата; пары борного ангидрида скопляются в иголочках турмалина; летучие соединения фтора образуют голубоватые, прозрачные, как вода, кристаллы топаза… Поднимаясь и пробивая себе дорогу, расплавленная гранитная магма захватывает обломки пород и, растворяя их в себе, неизбежно приводит к новым минеральным образованиям. Если встречаются известняки, то турмалины приобретают красную окраску; если прорезаются змеевики, турмалины делаются бурыми». И вот, эпоху спустя, поверхность планеты перестаёт кипеть, горные страны превращаются в равнины, гранитные массивы ― в золотоносные пески. «Органическая жизнь подчинила себе верхние горизонты равнины и превратила их в плодородную почву…»[13]
— Василий Авченко, «Кристалл в прозрачной оправе». Рассказы о воде и камнях, 2015
Если прикладную геологию можно свести к утилитарному поиску «полезных ископаемых», то фундаментальная геология ― буквально «наука о земле», «знание о земле» ― докапывается до начала начал, до момента и механизмов образования Земли, на которой возможно наше появление. Такая наука не может не быть наукой и о человеке. «В... истории минералогии понимание её содержания изменилось до неузнаваемости. И это содержание подвижно, оно меняется, углубляется», ― писал в 1928 году Вернадский, увлечённый биограф самых коренных обитателей нашей планеты ― химических элементов.[13]
— Василий Авченко, «Кристалл в прозрачной оправе». Рассказы о воде и камнях, 2015
Аквамариновый, бриллиантовый («бриллиантовые дороги» Кормильцева ― то самое «звёздное небо надо мной»), хрустальный-кристальный, ставший символом полной прозрачности и, следовательно, честности; какие всё отборные, высокосортные прилагательные. Листая книгу по минералогии, я думаю, что она написана на каком-то иностранном языке, которым я немного владею, но не настолько, чтобы понять спрятанное между строк. Вот руда ― слово жёсткое, грубое, в нём слышатся грохот и лязг. Галенит, сфалерит, халькопирит, арсенопирит ― похоже на мантры-молитвы. Извлечение металла из камня сродни магии, и я начинаю понимать алхимиков.[13]
— Василий Авченко, «Кристалл в прозрачной оправе». Рассказы о воде и камнях, 2015
Я уже считал себя совсем мёртвым человеком, и все лето при приготовлениях к занятиям, особенно по минералогии, кристаллографии, химии все не мог оживиться, но теперь сам дивлюсь перемене, которая делается с моей душой; явилась энергия и большое одушевление предметом; я страсть рад, что занялся геологией; мои старые сведения по зоологии пришлись мне ужасно кстати в палеонтологии, на которую я напираю очень сильно, и убежден, что без глубочайшего знания ее никакая геология невозможна; петрографы <изучающие камни> более тянут к минералогии и не могут быть названы геологами.[14]
Собирание камней, однако же, нам не удалось: в Таганроге и его окрестностях нельзя было достать ничего, кроме угля, кирпичей, кусков известняка и кварцевых голышей на берегу моря. Так мы это дело и бросили. Впрочем, и сам учитель наш был не особенно твёрд в минералогии. Мы приносили ему собранные нами образцы, и он один и тот же камень в разные дни называл то кварцем, то полевым пшатом, то мрамором.[6]
Надо иметь в виду, что сейчас минералогия переживает новое и резкое изменение и методики изучения научных проблем, и своего значения в области прикладных заданий. Благодаря росту геохимии и кристаллографии, все проблемы минералогии получают новое освещение, десять лет тому назад негаданное. Вместе с тем, учение о полезных ископаемых все теснее и теснее связывается с минералогией и геохимией и не может быть построено, как это у нас до сих пор в значительной мере делается, на чисто геологической почве. В системе наук, строящих наше миропонимание, и в подготовке горных деятелей значение минералогии все увеличивается.[8]
Многими сотнями писем молодежь отвечает на книгу «Занимательная минералогия», сотни молодых энтузиастов камня рождаются в нашей стране, и как бесхитростно, просто, как увлекательно, правдиво, с какой глубокой верой в себя, природу, родину написаны эти письма! Вот отрывки из них: Двенадцатилетний мальчик выводит крупными буквами: «Я стал заниматься минералогией недавно, хотя любил камни и мальчиком, всегда таскал их домой, за что иногда и попадало». <...> «Я совершенно потрясен минералогией и зажегся ей. Казалось, что я и рождён теперь только для минералогии, и если только была бы школа, изучающая минералогию, я кинулся бы в нее, подобно расплавленной магме, и сжигал бы всё то, что мне на пути преграждает».[9]
Я уже сказал, что очень редко был в обществе, и совершенно не знаю генерала Половицына; даже не слыхивал, ― отвечал я с нетерпением, внезапно сменив мою любезность на чрезвычайно досадливое и раздраженное состояние духа.
― Занимался минералогией! ― с гордостью подхватил неисправимый дядя. ― Это, брат, что камушки там разные рассматривает, минералогия-то?
― Да, дядюшка, камни…
― Гм… Много есть наук, и все полезных! А я ведь, брат, по правде, и не знал, что такое минералогия! Слышу только, что звонят где-то на чужой колокольне. В чем другом ― еще так и сяк, а в науках глуп ― откровенно каюсь![4]
Граф предложил управляющему сигару и объявил:
— Моя специальность минералогия. Вы знакомы с минералогией?
— Нет-с. Уж этого бог миловал.
— Например, вы находите где бы то ни было известный кристалл и не знаете, как он называется. Вам надо прежде всего определить, к какой системе он принадлежит? к тетартоэдрической, сфенотриклиноэдрической или к другой какой-нибудь?..[5]
― В каком же месте? Откуда ты знаешь, что их много? ― забросал ее вопросами Ельников, рассматривая в лупу большой зеленый камень и пару темно-фиолетовых.
― Они сидят в камне под кремневым натеком в стенках той трещины, которая чуть не погубила шахту. Смотри, сколько их тут, ― прибавила Анна Ивановна, показывая несколько кусков породы.
― Странно, очень странно! ― пробормотал Ельников и вдруг бросился в соседнюю комнату, принёс руководство по минералогии и начал лихорадочно перелистывать его. Найдя изображения кристаллов той же формы, какую имели фиолетовые, а в другом месте той, какую имел зелёный камень, он воскликнул:
― Знаешь ли, что ты открыла? Это, по-видимому, настоящие драгоценные камни, вот эти два ― аметисты, а вот этот ― изумруд![15]
― Как же так получилось?
― Запись сделана мельком. Ни отец и никто другой не описали нового минерала. ― Вероятно, он не успел до революции, а потом события отвлекли, да и научные труды одно время плохо печатались.
― Все же печатались. И отец мог бы сделать это потом.
― Следовательно, после революции у него уже не было камней. Очевидно, они были как-то утрачены. Минералогия ведь не была специальностью вашего отца?
― О нет. Он обыкновенный геолог, общего направления, с интересом к рудным месторождениям, как у всех поисковиков и съемщиков. ― Возможно, он сомневался в том, что минерал, им найденный, действительно интересен. И, заваленный работой, не проконсультировался у минералогов, ― согласился Гирин.[11]
Я обычный инженер, только учился в таком институте, где для горного инженера считается необходимым превосходное знание трех основ практической работы геолога ― минералогии, горного искусства и химии.
― Это Горный институт в Ленинграде?
― Совершенно верно. У нас считается, что знание минералогии, умение точно и быстро определять минералы ― то же, что знать симптомы болезней для практикующего врача. В том и другом случае верная диагностика достигается простыми средствами, что вдали от лабораторий абсолютно необходимо.[11]
Видимо, сказывалось напряжение адовых дней. Свою лепту вносили и не остывшие ещё воспоминания о сессиях, будь они неладны, на вечернем факультете, и малопонятные руководства по минералогии, которые он читал до глубокой ночи. «Черт с ними, с этими сингониями, ― бросал он, отчаявшись, книгу. ― Нормальному человеку в этом не разобраться. Но откуда вдруг, когда все уже стало ясно, взялась эта восточная шайка ― «восточные топазы», «восточные аметисты», «восточные изумруды»?[16]
Змеи в зверином стиле ― ещё и символ реки (воды, дождя), которая связывает небо и подземелье. Таким образом, змеи стоят на одном уровне с человеком и, следовательно, могут превращаться в человека ― «обмениваться обличьем», как «обмениваются» друг на друга пауки и ящер, утиные и лосиные головы. Поэтому Голубая Змейка и Великий Полоз иногда принимают человеческий облик. Кроме того, уральский самоцвет, поделочный камень серпентинит в народе называют змеевиком. То есть змея ― ещё и житель каменных недр. К тому же и медь, окисляясь, становится зелёной, и малахит ― зелёный, и изумруды ― зелёные. В мифологическом сознании змея с её «каменной» окраской, любовью к горячим камням, умением прятаться в расщелины или замирать неподвижно, как каменная, больше ассоциировалась с минералогическим царством, чем с царством растений и животных. Змеи и ящерки даже в природе связаны с золотом, так как, греясь на камнях, выбирают такие, где высока примесь кварца, а кварц легче раскаляется под солнцем. Кварц же часто сопутствует месторождениям золота. В христианской мифологии змей ― символ зла, сатаны.[17]
А чем теперь мне стать бы?
Почтенным генералом,
зовомым на все свадьбы?
Учебным минералом,
положенным в музее
под толстое стекло
на радость ротозею,
ценителю назло?[20]
Статья в Википедии
Медиафайлы на Викискладе
Новости в Викиновостях
