Читать онлайн «Большая Советская Энциклопедия (МИ)». Страница 74

  М. возникают при эндогенных, экзогенных и метаморфогенных процессах. Современное понятие «генезис минералов» включает характеристику ряда явлений, обусловливающих возникновение М., в том числе: а) химизм процесса минералообразования; б) фазовое состояние среды минералообразования; в) физико-химичские параметры системы, при которых происходило возникновение М. (температура, давление, активность компонентов, кислородный потенциал, режим основности — кислотности); г) механизм зарождения, роста и развития М., в частности способ его образования (свободная кристаллизация, метасоматическое развитие, перекристаллизация, раскристаллизация гелей и др.); д) процессы последующего изменения М. и явления метаморфизма; е) источник вещества.

  Главнейшими путями определения генезиса М. являются: а) наблюдения геологических условий нахождения М.; б) выявление типоморфных особенностей М.; в) парагенетический анализ; г) онтогенические исследования; д) изучение газово-жидких включений в М.; с) расчёты термодинамических характеристик природных реакций; ж) определение термодинамических параметров по различным геотермометрам и геобарометрам; з) изучение физико-химических систем; и) экспериментальное моделирование возможных природных процессов образования М.; к) изучение изотопного состава М. Получение объективных количественных данных, характеризующих генезис М., позволяет восстанавливать геологические процессы и историю формирования месторождений полезных ископаемых и тем самым создать научную основу для их поисков, разведки и промышленной оценки.

  Применение. Свойства М. определяют области их применения в технике. Так, например, весьма твёрдые М. (алмаз, корунд, гранаты и др.) применяются как абразивы; М. с пьезоэлектрическими свойствами используются в радиоэлектронике и т. д. На различиях физических свойств М. (главным образом плотности, упругих, магнитных, электрических, поверхностных, радиоактивных и др.) основаны методы обогащения руд, а также геофизические методы разведки месторождений полезных ископаемых. В этой связи особо важное значение приобретает всестороннее изучение свойств и особенностей М. Большие перспективы открывает возможность направленного изменения свойств М. путём «генерирования» или «залечивания» дефектов кристаллической решётки, что может быть осуществлено разными путями — механическим, акустическим (ультразвуковая обработка), термическим (нагреванием и последующим быстрым или медленным охлаждением), химическим (протравливанием, обработкой реагентами, способными «легировать» поверхность М. примесными ионами), радиационным (облучением рентгеновскими и гамма-лучами, потоками быстрых частиц и т. п.). На современном этапе развития промышленность использует не более 15 % всех известных М. Детальное изучение распространённости, состава и свойств М. позволяет вовлекать в сферу практического применения всё новые минеральные виды, используя при этом почти все элементы таблицы Менделеева, заключённые в различных М. в форме основных компонентов (руды чёрных, цветных, частично редких металлов) или элементов-примесей (рассеянные элементы). Широкое применение в оптике, радиоэлектронной технике, в электроэнергетике приобрели монокристаллы М. и их синтетические аналоги. Некоторые М. являются драгоценными и поделочными камнями . В число объектов изучения минералогов все шире вовлекаются М. Луны, космических тел и М. мантии Земли.

  Лит.: Вернадский В. И., История минералов земной коры, т. 1, в. 1—2, Л., 1923—27; Дир У. А., Хаун Р. Д., Зусман Дж., Породообразующие минералы, пер. с англ., т. 1—5, М., 1965—66; Современные методы минералогического исследования. Сборник, ч. 1—2, М., 1969; Основные проблемы в учении о магматогенных рудных месторождениях, 2 изд., М., 1955; Ферсман А. Е., Пегматиты, т. 1, Избр. труды, т. 6, М., 1960; Бетехтин А, Г., Курс минералогии, 3 изд., М., 1961; Костов И., Минералогия, [пер. с англ.], М., 1971; Лазаренко Е. К., Курс минералогии, М., 1971; Смольянинов Н. А., Практическое руководство по минералогии, 2 изд., М., 1972; Вопросы однородности и неоднородности минералов. Сборник, М., 1971; Минералы. Справочник, т. 1—3, М., 1960—72; Григорьев Д. П., Онтогения минералов, Львов, 1961; Шафрановский И. И., Кристаллы минералов, М., 1961; Типоморфизм минералов и его практическое значение, Сб. ст., М., 1972; Коржинский Д. С., Теоретические основы анализа парагенезисов минералов, М., 1973.

  Г. П. Барсанов, А. И. Гинзбург.

Схематическая классификация минералов

Основные типы химических соединений Классы (по ведущему аниону) Подклассы, разделы (по степени сложности состава или по структуре, пространственной ассоциации комплексных анионов) 1. Простые вещества Самородные элементы а) металлы, б) полуметаллы, в) неметаллы 11. Бинарные соединения с анионом: S2- ; S2 2- ; Se2- ; As3- и др. 1. Сульфиды и их аналоги (арсениды, селениды и др.) а) простые, б) дисульфиды, диарсениды и т. п., в) сложные (в т. ч. сульфосоли) О2- ; (ОН)- 2. Окислы, гидроокислы и оксигидраты а) простые; б) сложные; в) гидроокислы и оксигидраты (простые и сложные) F- : Cl- ; Br- ; I- 3. Фториды: 4. Хлориды, бромиды, иодиды а) простые: б) сложные (с водой, добавочным анионом О2- и др.) III. Солеобразные с комплексными анионами типа [Mez+ m O2- n ](2n-mz)- 1. Силикаты (алюмосиликаты и др.): 2. Бораты а) островные: орто-, диорто-, триорто-; 6) кольцевые; в) цепочечные и ленточные; г) слоистые; д) каркасные 3. Фосфаты; 4. Арсенаты: 5. Ванадаты; 6. Хроматы; 7. Молибдаты; 8. Вольфраматы; 9. Титанаты; 10. Сульфаты; 11. Карбонаты; 12. Нитраты а) простые (безводные или содержащие воду); б) сложные (с водой, добавочными анионами, сложным катионным составом и т. п.) IV. Органические соединения 1. Соли органических кислот; 2. Смолы, битумы Не выделяются

  Примечания. 1. Группы минералов выделяются по составу и структуре (например, группа арагонита, группа ромбических пироксенов). 2. Внутри подклассов, разделов подразделение основано на группировке М. с одинаковым типом усложнения состава (добавочные анионы, наличие воды и т. д.) или объединении по главнейшим типам структурных мотивов (координационные, цепочечные, слоистые, кольцевые и др.), образуемых пространственным расположением катионов и анионов в структуре.

Пирит.

Барит.

Каменная соль.

Кварц.

Киноварь.

Малахит.

Марказит на кальците.

Полихромный турмалин.

Минералоги'ческая термоме'трия, совокупность методов, позволяющих воссоздать физические и химические условия эндогенных процессов минералообразования. В качестве источника генетической информации М. т. использует мельчайшие геохимические системы газово-жидких и затвердевших включений в минералах. Одним из главных методов М. т. является метод гомогенизации, заключающийся в том, что при нагревании включений под микроскопом восстанавливается (гомогенизируется) исходное однородное состояние — жидкий водно-солевой или газовый раствор и магматический расплав. Этим методом определяется температура момента заполнения жидкостью исходного объёма вакуоли. Температурная точка исчезновения газового пузырька фиксирует температуру захвата минералом микропорции расплава или гидротермального солевого раствора, минимальную из-за влияния давления. Газово-жидкие включения разных зон роста кристаллов выявляют ход изменений температур, а в минеральных парагенезисах различных стадий образования рудных жил позволяют восстановить термодинамику формирования месторождения в целом в относительных значениях температур гомогенизации (Тг ). Метод гомогенизации обычно сочетается с двумя вспомогательными методами: визуальным (эмпирических кривых) и декрепитационным (взрывания включений). Визуальный метод основан на определении под микроскопом процентных отношений объёмов газа и жидкости, которая при консервации была горячей и гомогенной, при последующем охлаждении до обычных температур сжалась с образованием пузырька газа (пара) тем большего объёма (V ), чем более нагретым был водный раствор. По эмпирическим кривым в координатах Т — V определяется температура (Тв ) до 200 °С достаточно точно. Выше Тг , вследствие резкого возрастания внутреннего давления, включения разрываются и эффект их разрыва (декрепитации) фиксируется с помощью электронных усилителей счётчиком импульсов на осциллографе или самописцем. Полагают, что температура начала массовых взрываний (Тд ) выше Тг , но в той или иной мере они близки к температурам минералообразования. Метод декрепитации уступает в точности определений методу гомогенизации, но применим как к прозрачным, так и непрозрачным минералам. Полученные этими методами температурные точки (Тг , Тв и Тд ) для глубинных процессов геологического прошлого имеют самостоятельное значение вне зависимости от тех или иных расхождений с любой, принятой для поверхности Земли шкалой температур. При температурных экспериментах со включениями комплексно выявляется относительный ход изменений энергетических уровней в эндогенных процессах минералообразования.