Минералогия

Минералогия — наука о минералах вообще, охватывает собой все знания об их свойствах: изучает их внешний вид, различные физические особенности и химический состав, их происхождение и превращения, наконец, на основании всего этого, соединяет их в различные более или менее естественные группы. М. разделяется на несколько отделов: кристаллографию, изучающую минералы с математической точки зрения, как многогранники; физическую М. или правильнее — физику минералов, имеющую своим предметом различные физические свойства их: сцепление, плотность, состояние в них эфира (явления световые, тепловые, электрические) и др.; химическую М., изучающую химические явления в минералах: их состав, изменения, образование и пр. Эти три отдела иногда соединяют в один под названием физиология минералов. Классификация минералов и описание свойств каждого минерального вида составляет второй главный отдел М. — физиографию минералов. Уже в глубокой древности было известно некоторое количество минералов, особенно таких, которые замечательны цветом, блеском, твердостью или какими-нибудь другими особенностями. Кроме золота, известного человеку с незапамятных времен, древние знали о драгоценных камнях, янтаре, асбесте и др. О янтаре, напр., известно, что он за 1800 лет до Р. Хр. уже составлял предмет торговли финикийских и сидонских купцов. О нем упоминает Гомер в своей Одиссее. Аристотель и его ученик Теофраст перечисляют те минералы, о которых сведения им были известны. Однако, первое наиболее подробное и полное описание минералов дает Плиний Старший (в 79 г. после Р. Хр.). После значительного перерыва в развитии М., вследствие падения греческой и римской культур, длившегося почти целое тысячелетие, только в сочинении арабского врача Авицены мы видим, что минералогические познания понемногу развивались: Авицена различает уже среди минералов камни, горючие минералы, соли и металлы. Первая попытка представить более точное, научное описание минералов и установить для них систему принадлежит саксонскому натуралисту и врачу Георгу Агриколе (1490 — 1555), который характеризует минералы по их форме, цвету, блеску, твердости и спайности. В 1670 г. Эразмом Бартолином было открыто явление двойного лучепреломления в известковом шпате. Почти в то же самое время Николай Стенон высказал весьма определенное мнение о постоянстве гранных углов в кристаллах некоторых минералов, т. е. формулировал основной закон кристаллографии. Бойль сделал различные открытия в области химической М. В этом же направлении много сделано шведским ученым Квенштедтом (1722 — 1765), обратившим свое внимание на химические отношения минералов и классифицировавшим их по химическому составу. Особенного расцвета учение о форме окристаллованных минералов достигло в конце XVIII ст., благодаря Роме де Лилю и Гаюи. Первый описал и изобразил до 500 правильных форм. Пользуясь своим новым прибором, получившим название прикладного гониометра, Роме де Лиль неоспоримо, с числами в руках, доказал общность закона постоянства гранных углов для кристаллов всякого вещества, как бы изменчивы ни были относительные размеры граней, пересечением которых углы образованы. Роме де Лилю принадлежит первый трактат по кристаллографии: «Crystallographie ou description des formes piopres a lous les corps du regne mineral» (1783). Гаюи пошел еще дальше. Он впервые доказал тесную связь между химическим составом и кристаллической формой. Изучая явления спайности в кристаллах, он пришел к созданию теории структуры кристаллов и доказал возможность выведения различных кристаллических форм из одной элементарным наложением ее слоев один на другой. Математический вывод размеров и пропорций этих производных форм, изобретение знаков для их выражения, исследование всего минерального царства с точки зрения этих взглядов могут считаться главнейшими заслугами Гаюи, положившего начало новой школе кристаллографов. Все свои взгляды он изложил в классическом сочинении «Traite de mineralogie» (1801). Правильность взглядов с химической стороны подтверждалась анализами Клапрота, Вокелена и др. Одновременно с Гаюи, в Германии, во Фрейбергской горной школе, Вернер разрабатывал М. в ином направлении, обращая внимание главным образом на различного рода физико-химич. свойства минералов. Предложенная им классификация минералов имеет химический характер. Вейск (1780 — 1856), введя понятие о кристаллических осях, улучшил метод Гаюи; он открыл закон зон и показал его значение при кристаллографических вычислениях. В этом же, чисто геометрическом направлении работал Моос (1773 — 1839). Другой крайности держался шведский химик, известный Берцелиус, рассматривавший М. как часть химии. Однако, он оказал М. огромные услуги, показав всю важность для нее химии. С этого времени в М. начинают обособляться две отрасли. Химическое направление скоро обогатило М. новыми открытиями. Митчерлих показал, что многие тела, имеющие различный, но подобный состав, кристаллизуются в подобных формах и способны давать кристаллы смешанного состава, что привело его к понятию об изоморфизме, понятию, которое разъяснило весьма многие темные стороны химизма минералов. В это время участие химиков сказывается особенно сильно. Аналитические работы Г. Розе, Р. Бунзена, а также Штромейера, Платнера, Дамура, Коббеля, Раммельсберга, Чермака и др. показали, что многие минералы имеют простой химический состав, который выражается весьма точно определенными химическими формулами; другие же, и между ними самые распространенные, представляют различного рода (изоморфные) смеси. Довольно грубое представление о строении кристаллов, принятое после Гаюи, подверглось значительному изменению и усовершенствованию Бравэ и Франкенгеймом, положившим начало новому направлению, которое в настоящее время почти закончено работами Зонке, Маляра, Гадолина, Шенфлиса и Федорова. Геометрическое направление, именно выяснение математической связи между элементами огранения кристаллов, упрощение вычислений и обозначений было достигнуто в работах Науманна, Миллера, Ланга, Либига и др. Изучение световых явлений в окристаллованных минералах Брюстером, Биo, Сенармоном, Гайдингером, Грайлихом и особенно Деклуазо привело к заключению о тесной связи между внешней формой (симметрией) и оптическими явлениями. Методы оптических исследований и устройство усовершенствованных приборов особенно разработаны Гротом. Условия совместного нахождения, зарождения и залегания рудных минералов были значительно разъяснены Брейтгауптом, Б. Котта, Ф. Зандбергером и многими другими. В новейшее время систематика потеряла интерес, так как ни чисто физическое, ни химическое направление, вследствие своей односторонности, не могут дать удовлетворительных результатов. Однако, нужно указать в этом отношении на труды Брейтгаупта, Г. Розе, Науманна, Д. Дана, Дёльтера и Грота. Значительное число минерологов видит свою задачу не в создании классификации, а главным образом в накоплении всесторонних сведений о минералах, так как только тогда можно будет приступить к установлению естественной классификации минералов. Здесь нужно указать многие выдающиеся имена: Бедана, Филлипса, Гаусманна, Кеннгота, Кокшарова, Скакки, Цефаровича. Штренга, Клейна, Г. фон Рата и многих других. Позднее других выделилась и развилась новая отрасль М., задача которой служить выяснению истории минералов, т. е. разъяснение их происхождения, тех изменений и преобразований, которые они испытывают под влиянием различных агентов, — воды и растворенных в ней веществ, атмосферы, температуры и давления. Бишоф (1792 — 1870) первый выдвинул этот отдел минералогии. Многочисленными наблюдениями, а также опытами он разъяснил весьма многое в истории минеральной жизни и показал, какие услуги может химия оказать М. В этом направлении особенно известны работы Гайдингера, Блюма и Ю. Рота. Сенармон, Добрэ, Сен Клер де Билль, Лемберг, Готфейль, Фреми, Дёльтер, Муасан и др. разработали методы искусственного получения минералов.

Литература. Из минералогической литературы укажем только немногие работы, относящиеся к настоящему столетию. Hauy, «Traile de Mineralogie» (Пар., 1822); Breithaupt, «Volisltandiges Handbuch der Mineralogie» (Дрезден, 1836 — 47); Descloizeaux, «Manuel de Mineralogie» (Пар., 1862 и 1874); Naumann, «Elemente der Mineralogie» (Лпц., 1885), I. Dana, «System of Mineralogie» (Лонд., 1894); Е. Dana, «Textbook of Mineralogie» (Нью-Йорк, 1883); С. Hintze, «Haudbuch der Mineralogie» (Лпц., 1889 94); Rammelsberg, «Handbuch der Mineralchemie» (Лпц., 1875, продолж., 1886); Koбелль, «Таблицы для определения минералов» перев. Леша (1894); Fuchs, «Anleitung zum Bestimmen d. Minercalieii» (3 изд. Штренга, Гиссен, 1890); G. Biscbof, «Lehrbucb d. chem. und physikalischen Geologic» (1863 — 66); Blum, «Die Pseudomoгphosen des Mineralreiches» (1843, 1847, 1852, 1863, 1879); I. Roth, «Allgemeine und chemische Geologie» (т. 1 и 11, 1879 и 1888); Daubree, «Synthetische Studien zur Experimentalgeologie» (Брауншв., 1880); Fouque et M. Levy, «Syntese des mineraux et des roches» (1882); Bourgeois, «Reproduction artificielle des mineraux» («Encyclopedie chimique» Фреми, 1884); С. Doelter, «Allgemeine chemische Mineralogie» (1890); Breithaupt, «Die Paragenesis der Mineralien» (1849); Cotta, «Die Lebre von den Erzlagerstatten» (1859 — 61); Groddeck, «Die Lebie von den Lager-Statten der Erze» (1879); Groth, «Tabellarische Uebersicht der einfachen Mineralien, nach ihren krystallographisch-chemischen Beгiehungen geordnet» (2 изд., 1882); Н. Кокшаров, «Материалы для М. России» (10 т.); Kenngott, «Uebersicht der Resultate mineralogischer Forschungen» (1844 — 65); Уэвелл, «История индуктbвных наук», перев. с англ. Антонович (1869); Kobell, «Geschichte der Mineralogie von 1650 — 1865» (1865). Повременные издания: «Zeitschrift fur Krystallographie und Mineralogie», издается Гротом с 1877 г.; «Mineralogische Mittheillungen», gesam. von G. Tschermak (1871 — 77). Новая cepия издания носит название: «Mineral, und petrographische Mittheilungen» (с 1878); «Bulletin de la Societe mineralogique de France» (с 1878); «Записки Имп. Минералогического Общества»; «The mineralogical Magazine and Journal of the Mineralogical Society» (с 1876); «Neues Jahrbuch fur Mineralogie, Geologie und Petrographie» (с 1833).