История развития минералогии в России

В России развитие минералогических знаний шло самостоятельными путями. Начало развития отечественной минералогии связано с именем М. В. Ломоносова (1711–1765). В 1742 г. он приступил к изучению минералов и составлению каталога минералогического музея Академии наук. Он написал такие геологические труды как «Слово о рождении металлов от трясения Земли», «О слоях земных» и др. В них он дает многочисленные указания по поискам руд.

В 1773 г. в Петербурге было основано одно из старейших в мире учебных заведений – Высшее горное училище (ныне Горный институт), многие из воспитанников которого, стали выдающимися учеными, профессорами и академиками, внесшими крупный вклад в развитие минералогии. Открытие минеральных богатств России было обусловлено появлением Минералогического общества в 1817 г., которое занималось распространением минералогических знаний. Также большую роль сыграли местные энтузиасты – простые крестьяне и работники горных служб. Их усилиями были выявлены многочисленные месторождения драгоценных камней, золота, платины, впервые открытые на Урале, месторождения железа, меди, свинца, серебра и др. К середине 19 в. минералогия окончательно стала оформляться как наука о минералах, которые представлялись кристаллическими индивидами

Среди русских минералогов наиболее весомый вклад в развитие минералогии в России внесли такие ученые как В. М. Севергин (1765–1826), Д. И. Соколов (1788–1852), Н. И. Кокшаров (1818–1892) и др. О роли В. М. Севергина мы уже говорили выше – это основатель учения о минеральных парагенезисах. Д. И. Соколов читал в течение 33 лет минералогию и другие курсы геологии в Петербургском горном корпусе (ныне Горном институте). Написал двухтомное «Руководство к минералогии» (1832) как пособие для учащихся. С именем Н. И. Кокшарова связан расцвет русской минералогии. Его многочисленные описания и измерения кристаллов прочно вошли во все учебники и справочники по минералогии. Результатом его работы явилось одиннадцатитомный труд «Материалы для минералогии России».

По мере накопления данных химического состава минералов многие исследователи (Т. Е. Ловиц, Р. Герман, П. Евреинов и др.) пытались создать классификацию минералов. Однако рациональная классификация стала возможной только после создания периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева (1834–1907).

В конце 19 начале 20 вв. крупнейшие достижения российской науки в области кристаллографии были сделаны Е. С. Федоровым (1853–1919). Путем строгого математического анализа он подошел к теории строения кристаллов, отразившейся в труде «Симметрия правильных систем фигур» где он обосновал существование 230 пространственных групп симметрии.

Мысль о том, что минералы представляют собой продукты химических реакций, совершающихся в земной коре, наиболее ярко отражена в многочисленных трудах профессора МГУ акад. В. И. Вернадского (1863–1945). Рассматривая минералогию как «химию земной коры», Вернадский создал новое направление в области минералогических исследований. Много внимания он уделял химическому составу минералов, вопросам парагенезисов минералов и изучению вопросов существования минералов в природе в историческом аспекте. В 1891 г. Вернадский доказал опытом положение о том, что в алюмосиликатах может иметь место замена четырехвалентного кремния трехвалентным алюминием. Спустя 30 лет это было доказано рентгенометрическими исследованиями полевых шпатов. Как результат многолетнего труда в период 1908– 1914 гг. появился первый том его классической монографии по минералогии России «Опыт описательной минералогии», посвященной классу самородных элементов. Этот том, как и «История минералов земной коры» не был закончен при его жизни. Вернадский сделал ряд интереснейших обобщений, которые легли в основу новой, созданной им, области знания – геохимии. Своим современным развитием геохимия, кроме В. И. Вернадского, обязана В. М. Гольдшмидту (1888–1947) и А. Е. Ферсману (1883–1945).

Большую роль в открытии и освоении минеральных богатств России сыграли научные геологические экспедиции, проводившиеся под непосредственным участием А. Е. Ферсмана, ученика В. И. Вернадского. А. Е. Ферсман изучил сотни месторождений на Урале, в Средней Азии, Сибири и зарубежных стран, Кольского полуострова, освоение которых связано с его именем. Из многочисленных его трудов наиболее известна монография «Пегматиты». В дальнейшем он посвятил себя геохимии, с которой связаны его основные работы. Его роль как популяризатора минералогии и геохимии невозможно переоценить. Его перу принадлежит книга «Занимательная минералогия», претерпевшая множество переизданий

Большая заслуга в изучении минеральных богатств и подготовке кадров принадлежит А. К. Болдыреву (1883–1946), ближайшему ученику Е. С. Федорова. Его подробный «Курс описательной минералогии» и другие издания оказали огромное влияние на распространение минералогических знаний в России.

Огромную роль исследовании рудных минералов и месторождений сыграл С.С. Смирнов (1895–1947), посвятивший свою жизнь созданию минерально-сырьевой базы России. Из его трудов наиболее известна классическая монография «Зона окисления сульфидных месторождений».

Рекомендуемая литература по минералогии

1. Берри Л., Мейсон Б., Дитрих Р. Минералогия: Теоретические основы. Описание минералов. Диагностические таблицы. М.: Мир, 1987.

2. Булах А. Г. Общая минералогия. Учебник. Изд-во Санкт-Пертербургского Ун-та. 1999.

3. Батти Х., Принг А. Минералогия для студентов. Пер. с англ. М.: Мир, 2001.

4. Бетехтин А. Г. Курс минералогии. М., 1956, 1961.

5. Лазаренко Е. К. Курс минералогии. М: Высшая школа, 1971.

6. Херлбат К. С., Клейн К. Минералогия по системе Дэна: Пер. с англ. М.: Недра, 1982.

7. Штрюбель Г., Циммер З. Х. Минералогический словарь: М.: Недра, 1987.

Вопросы. 1. Что такое минерал? 2. Что такое обязательные и необязательные объекты минералогии?

3. С какими предметами тесно связана минералогия? 4. С деятельностью каких ученых более всего связано становление минералогии как самостоятельной науки? 5. Какую роль сыграли исследования В. И. Вернадского и А. Е. Ферсмана в современной минералогии?6.Назовите основные направления исследований в минералогии?

Лекция 2

Минералы в строении вселенной. Минералы метеоритов. Строение земной коры и минералогическая зональность. Химическая связь. Теория кристаллического поля. Кристаллическая структура минералов.

Минералы в строении вселенной

Минералы метеоритов

К настоящему времени изучен состав около 2 800 метеоритов. Установлено громадное разнообразие их состава, текстур, структур и возраста. Все множество метеоритов разбито на 4 класса и далее – на подклассы. Выделяют хондриты, ахондриты, железистые и железокаменные метеориты. Хондриты и ахондриты – это каменные (существенно силикатные) метеориты; первые состоят из агрегатов хондр (глобул), вторые имеют равномерное зернистое сложение.

Хондриты могут быть разного минерального состава и иметь различные сочетания минералов (энстатит, тэнит; оливин, гиперстен, тэнит; оливин, моноклинный пироксен пижонит; серпентин, хлорит, углеродистое вещество).

Ахондриты (энстатит; гиперстен; оливин; оливин, пижонит, тэнит; авгит; диопсид, оливин).

Железистые метеориты состоят (камасит (феррит); камасит, тэнит; тэнит).

Железокаменные (оливин, тэнит; энстатит, тэнит; гиперстен, оливин, тэнит; пироксен, плагиоклаз, тэнит).

Полагают, что метеориты являются фрагментами каких-то разорвавшихся космических тел. Большая часть метеоритов приходит к Земле из пространства между орбитами Марса и Юпитера. Известны случаи образования метеоритов из вещества, отторгнутого с поверхностей Марса и Луны.

 В целом в составе метеоритов обнаружено около 100 минералов. Наиболее часто главными минералами в разных метеоритах являются оливин, пироксен, плагиоклаз, тэнит, камасит (феррит), троилит FeS, шрейберзит Fe₂Ni₃P и графит, иногда аморфное углеродистое вещество и вторичные минералы – серпентин, хлорит, монтмориллонит и др. Из редких, специфических минералов, не известных на Земле, наиболее оригинальны по составу карлсбергит CrN, осборнит TiN, баррингерит (Fe, Ni)₂P, добрелит FeCr₂S₄ и др.

Как сказал известный исследователь метеоритов Р. Додд, «наши знания о метеоритах ограничены тем, что мы имеем искаженную и неполную выборку проб из метеорито-формирующих объектов и родительских тел». Они являются частицами многих, может быть, 70–80 родительских тел и все, за малым исключением, образовались до более древних горных пород Земли и Луны, известных сейчас. Предполагают, что некоторые хондриты содержат материал более ранний, чем Солнечная система, и (или?) поступивший из-за ее пределов.