ГЕОХИМИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕМЕНТОВ (MASON, I958)

Р. Юбельт

ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ МИНЕРАЛОВ

(Rudolf Jubellt. Mineral Bestimmungsbuch)

Редакция литературы по вопросам геологических наук

© 1976. VEB Deutscher Verlag fur Grundstoffindustrie, Leipzig, Deutsche Demokratische Republik

ОТ РЕДАКЦИИ

Минералы — природные соединения химических эле­ментов — с незапамятных времен вызывали большой ин­терес. Еще в каменном веке такие минералы, как халце­дон, нефрит, обсидиан, помогали человеку добывать пищу и огонь. Звучное латинское слово minera, обра­зующее корень нынешнего слова «минерал», обознача­ло руду — камень, дающий металл. Значение минералов как сырья, используемого для выплавки металлов, со­ставляющих основу промышленного производства, исключительно велико. Многие минералы применяются в качестве огнеупорных, керамических, изоляционных, красящих и других материалов в различных отраслях народного хозяйства. ^v

Однако человека привлекала и привлекает не толь­ко возможность промышленного использования тех или иных минералов: издавна его изумляла и восхищала красота природного камня. Стойкая, сочная окраска минералов, их удивительная естественная огранка — одно из ярких проявлений гармонии в природе.

В последнее десятилетие во всем мире интерес к природному камню чрезвычайно возрос. Коллекции минералов создаются при учебных заведениях, краевед­ческих музеях, геологических управлениях, на крупных рудниках. Необычайной популярностью пользуется ин­дивидуальное коллекционирование минералов.

В этой связи большой интерес представляет книга доктора естественных наук Р. Юбельта, выдержавшая на родине автора, в ГДР, уже два издания. Основным достоинством этой книги, знакомящей читателя с миром минералов, является сочетание ее небольшого объема с высокой информативностью. Книга состоит из двух ча­стей. В первой автор в доступной пониманию неспециа­листов форме знакомит читателя с основами минерало­гии. Как, в ходе каких геологических процессов обра­зуются минералы? Каковы их физические свойства: кри­сталлическая форма, цвет, блеск, степень прозрачности? Какие из этих свойств наиболее важны для диагностики и какие методы применяются для определения минера­лов? Каков химический состав минералов и какова их внутренняя структура? В книге показано, что именно внутреннее строение минералов обусловливает их внеш­ний облик и физические свойства. Особое внимание уде­лено наиболее сложному для непосвященного читателя разделу — кристаллографии, который написан извест­ным кристаллографом проф. В. Шмицем.

Весьма информативная вводная часть подготавли­вает читателя к восприятию второй части, в которой заключено основное содержание книги. Здесь в алфа­витном порядке —«от А до Я» — описаны 205 минера­лов и кратко охарактеризованы их основные разновид­ности, приведены основные сведения не только о наибо­лее распространенных минералах, таких, как кварц и полевые шпаты, пироксены и амфиболы, или о минера­лах, имеющих большое народнохозяйственное значение, но и о ряде природных образований, редко встречаю­щихся, но ценных с точки зрения коллекционеров, та­ких, например, как крокоит или ильваит.

Пользование книгой как определителем-справочни­ком облегчается четкой рубрикацией описания каждого минерала, а также диагностическими таблицами, дан­ными в приложении к книге.

Следует отметить некоторые особенности книги, обусловленные тем, что авторы адресовали ее в первую очередь немецкому читателю. Так, районы распростра­нения месторождений охарактеризованы в самых общих чертах, и масштабными единицами являются горные хребты, провинции, штаты или страны в целом. Лишь для обоих германских государств (ГДР и ФРГ) и в ряде случаев для их непосредственных соседей —ЧССР, Швейцарии, Австрии, Польши —указаны конкретные районы локализации месторождений и местонахождения минералов. Некоторое несовпадение русской и немецкой научной терминологии заставило в ряде случаев дать подстрочные пояснения. Формулы минералов приведены по автору.

Безусловно, настоящая книга будет интересна и по­лезна минералогам, студентам геологических вузов, специалистам смежных профессий, а также коллекцио­нерам-любителям, тем более что она составляет единое целое с изданной в 1977 г. на русском языке книгой Р. Юбельта и П. Шрайтера «Определитель горных по­род» и как бы продолжает знакомить читателя с мно­гоцветным и увлекательным миром камня.

К ЧИТАТЕЛЯМ

Определитель минералов адресован любителям минералогии и петрографии, а также всем, кто прояв­ляет интерес к этим областям знания. Вместе с тем книга представляет собой карманный справочник по минералогии, позволяющий самостоятельно определять важнейшие и наиболее распространенные минералы (всего около двухсот) по внешним признакам и с по­мощью простейших приемов. Наряду с другими сведе­ниями книга содержит информацию о хозяйственном значении многих минералов, находящих применение в качестве минерального сырья для получения металлов, в химической, керамической и других отраслях промыш­ленности.

Во вводном разделе рассмотрено происхождение минералов и на нескольких примерах (Рудные горы, Гарц) показано, какие закономерности вещественного состава и какие геологические условия определяют ме­стонахождение тех или иных минералов и их групп.

Книга богато иллюстрирована цветными и черно-бе­лыми фотографиями, а также штриховыми рисунками, что облегчает определение, распознавание и поиски ми­нералов.

За основу при описании минералов взят курс мине­ралогии А. Г. Бетехтина [1], пользующийся междуна­родным признанием. Построенная в форме словаря определительная часть книги содержит описания отдельных минералов, названия которых расположены в алфа­витном порядке и даны в соответствии с международ­ной минералогической номенклатурой. Каждое описание включает следующие данные: название и химический состав минерала; свойства минерала — цвет, блеск, про­зрачность, цвет черты, твердость, плотность, излом, спайность, кристаллографическая сингония; форма кри­сталлов или кристаллических выделений; структура кри­сталлической решетки минерала; совместно образую­щиеся (сопутствующие) минералы; минералы, близкие по некоторым признакам (сходные минералы); химиче­ское поведение минерала в пламени паяльной трубки (сокращенно п. тр.) и поведение в кислотах.

Сведения о практическом применении минералов включают данные об их происхождении и месторожде­ниях или местонахождении.

Для облегчения определения минералов по внешним признакам к книге прилагаются три таблицы, в которых приведены главнейшие свойства минералов — цвет, блеск, твердость, цвет черты, спайность и др.

Владельцам этого карманного справочника, желаю­щим глубже вникнуть в науку о минералах, можно ре­комендовать упомянутый выше учебник А. Г. Бетехтина. Другие указания можно извлечь из списка литературы в конце книги.

Р. Юбельт

ПРЕДИСЛОВИЕ КО ВТОРОМУ ИЗДАНИЮ

Первое издание этого маленького определителя ми­нералов встретило хороший прием и получило положи­тельную оценку. С учетом пожеланий читателей во вто­ром, переработанном издании книги увеличено число описаний минералов и расширен набор диагностических признаков и свойств отдельных минералов (приводятся класс симметрии кристаллов и отношение осей). Луч­шему пониманию зависимости между внешним обликом минералов и внутренним строением их кристаллов спо­собствуют дополнительные пояснения, касающиеся кри­сталлографических свойств минералов. Соответствую­щий раздел составлен д-ром В. Шмицем, которому автор приносит сердечную благодарность за сотрудничество.

Эта небольшая книга, рассчитанная на коллекцио­неров и любителей камня, преследует цель приобщить широкий круг читателей к красоте и многообразию ми­ра минералов. Вместе с тем в ней подчеркнуто значение отечественных минералов как основных компонентов полезных ископаемых и сырья для народного хозяйства. для чего указаны многочисленные области применения минералов в промышленности.

Автор и издательство будут признательны за крити­ческие замечания, направленные на улучшение второго издания книги.

Р. Юбельт

ВВЕДЕНИЕ

В МИНЕРАЛОГИЮ

Минералогия относится к числу наук, занимающих­ся изучением вещества земной коры; это одна из отрас­лей геологических наук. Слово «минерал» происходит от латинского minera, что означает вести горные разработ­ки, заниматься горным делом, т. е. рыть канавы или за­кладывать шахты для добычи минералов и горных по­род, которые в той или иной степени практически ис­пользовались прежде и в гораздо большем объеме находят применение в настоящее время. Ныне под ми­нералами понимают (за немногими исключениями) кристаллические компоненты твердой земной коры, имеющие однородный состав. В настоящее время извест­но около 2000 минеральных видов, установленных с научной достоверностью. Однако в своем большинстве они встречаются редко, и в формировании твердой зем­ной коры принимают существенное участие лишь отно­сительно немногие минералы.

Естественная форма минерала — это кристалл. Лишь некоторые минералы не являются кристаллическими веществами. В физическом смысле они относятся к бес­форменным, или аморфным, телам, как, например, опал — гель кремнезема, имеющий химический состав SiO₂xH₂O. Наряду с аморфными минералами сущест­вуют также весьма мелкие кристаллические образова­ния, распознаваемые лишь под микроскопом. Они назы­ваются скрытокристаллическими (криптокристалличе-скими); примером образования скрытокристаллического вещества может служить переход геля кремнекислоты (опала) вследствие потери воды в минерал халцедон.

Под названием «рудные минералы» понимают мине­ралы, из которых можно получать металлы, например золото, платину, серебро, медь, железо, хром, никель» марганец, цинк, свинец, сурьму, алюминий и др.

Начало образования минералов относится ко време­ни возникновения твердой земной коры, т. е. 4—5 млрд. лет назад. В процессе охлаждения раскаленного веще­ства Земли кристаллизовались первые породообразую­щие минералы. Тонкая вначале земная кора станови­лась в ходе длительного развития Земли все толще. Ее средняя мощность составляет ныне около 40 км. Неод­нородная в химическом и физическом отношении Земля состоит из ряда земных оболочек (сфер), о веществен­ном (химическом) составе которых мнения ученых до сих пор расходятся.

В самом общем виде принимается, что Земля состоит из трех оболочек, резко различающихся между собой по вещественному составу и физическим свойствам, при­чем внешняя оболочка, или литосфера, в свою очередь характеризуется дифференцированным многослойным строением. Разграничение оболочек производится на основании результатов геофизических (сейсмических) и геохимических исследований.

Минералообразующие процессы определяются хи­мическим составом земной коры и характером распре­деления в ней элементов. К области земной коры, со­стоящей из сиаля (гранитного слоя), сиальмы (переход­ного слоя) и симы [перидотит-габбрового(базальтово­го) слоя], относятся атмосфера (газовая оболочка), гидросфера (океаны, свободная вода, снег и лед) и био­сфера (органические вещества, а также минеральные вещества панцирей и скелетов животных).

Из 102 химических соединений, составляющих пери­одическую систему элементов, лишь немногие широко­распространены в земной коре. Как следует из диаграм­мы рис. 2 (по А. Г. Бетехтину), самыми распространен­ными элементами являются кислород (О), кремний (Si), алюминий (А1), железо (Fe), кальций (Са), нат­рий (Na), калий (К), магний (Mg), водород (Н), титан (Ti), углерод (С) я хлор (С1). На долю всех остальных элементов приходится лишь несколько десятых массово­го процента. Большинство элементов земной коры вхо­дит в состав химических соединений. Самородные эле­менты, например платина, золото, серебро, мышьяк, се­ра, встречаются редко.

ГЕОХИМИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕМЕНТОВ (MASON, I958)