Минерал (от mina — подземный ход, штольня). — Это название дают однородным твердым или жидким неорганическим произведениям природы, определенного химического состава, входящим в состав твердой оболочки Земли, а также и других небесных тел [1]. Огромное большинство М. представляют тела твердые; только самородная ртуть, вода и нефть — жидкости. Первый признак, однородность, выражается в том, что каждый кусочек М. обладает теми же свойствами, как и весь М. Этим М. отличаются от минеральных смесей, встречающихся в значительных массах и называемых горными породами. М. — тела неорганические: этим хотят указать на отличие их от растений, животных и продуктов их деятельности, отличить их от окаменелостей, которые также входят в состав земной коры, но образовались при участии растений и животных. От М. также отличают продукты фабрик и заводов, хотя бы они имели тот же состав и физические свойства, как и М. Число известных в настоящее время минеральных видов (около 1500) ничтожно, сравнительно с числом видов растений и животных. Даже из этого числа только немногие имеют значительное распространение и встречаются в более или менее значительных количествах. Наибольшим распространением пользуются силикаты, содержащие в основании щелочи, известь, магнезию, глинозем и окислы железа: такова, например, группа полевых шпатов, слюд, хлоритов, роговых обманок и авгитов. За ними следуют окислы, водные и безводные, — таков кварц со своими многочисленными видоизменениями, окислы железа (красный железняк, магнитный железняк, бурый железняк и др.). Весьма распространены углекислые соединения, как-то: кальцит и доломит. Некоторые представители сернистых соединений, например пирит; сернокислых — гипс; из галоидных — каменная соль. Другие М. встречаются на земном шаре только в немногих местностях; примером могут служить: самородная платина, осмистый иридий и иридистый осмий, диоптаз, киноварь, самородная ртуть и др. Большинство М. в химическом отношении представляет тела сложные, состоящие обыкновенно из небольшого числа элементов. Некоторые же являются простыми или элементами, которые в таком случае называются самородными, таковы: самородные металлы — золото, платина, серебро, ртуть, медь; самородные металлоиды — сера, углерод; последнему, впрочем, дают два названия, смотря по свойствам: графита и алмаза. М. сложного состава представляют те же типы, какие установлены химией для всех соединений вообще. Так, например, между М., представляющими из себя окислы, находятся типы R2O, RO, R2О3, RO2, между галоидными: RX, RX2, RX3 и т. д. Существуют различные типы гидратов и солей. Большинство М. имеют солеобразный характер: они суть соли различных кремневых кислот, серной, угольной, фосфорной, хромовой и др.; простые или двойные или, наконец, изоморфные смеси. Вследствие этого общий состав таких М. оказывается весьма сложным. Сложность и запутанность обуславливается и другими причинами, например включениями одного М. в другом, различного рода химическими изменениями, происходящими под влиянием атмосферы (выветривание) или же различных растворов, циркулирующих в земной коре (метаморфизм), и проч. Большая часть М. принадлежит телам кристаллическим, немногие — аморфны, например опалы, гиалит. В одних случаях известны только мелкие кристаллики, большей частью несовершенно развитые, например кристаллы каолинита в виде весьма мелких чешуек и листочков, кристаллики платины, золота в виде зерен, чешуек, проволочек и проч. В других же, напротив, М. отличаются особенной способностью кристаллизоваться в более совершенных формах, достигающих иногда огромных размеров, таков, например, кварц, у которого известны кристаллы до 8 м в обхвате; шпинель — в 30 фунтов весом; каменная соль и проч.
По своему происхождению М. делятся на первичные и вторичные. Первыми называют такие, которые произошли непосредственным выделением из раствора, расплавленной массы или, наконец, из парообразного состояния; сюда, таким образом, относятся М., образующиеся при испарении морской воды: гипс, каменная соль, сильвин и др.; далее М., выделяющиеся при остывании лав: оливин, санидин, анортит; М., образующиеся возгонкой по трещинам и в кратерах вулканов, например сера, хлористый натрий. Вторичными называют такие, которые образовались вследствие разрушения и изменения первичных М. или под влиянием атмосферы, или подземных водных растворов, или действием расплавленных масс (М. контакта), или паров и газов, или же, наконец, под влиянием одного давления и высокой температуры; так, например, мусковит может образоваться из ортоклаза; серпентин, магнезит и бурый или магнитный железняк — из оливина; цеолиты из полевых шпатов; хлориты из авгитов и роговых обманок и проч. Нередко один и тот же М. образуется в природе различными путями, притом в одних случаях он первичный, а в другом — вторичный. Для примера можно указать на гипс: в случае образования из морской воды он должен быть назван М. первичным; наоборот, будучи продуктом превращения других М. (например, известкового шпата при действии на него растворимых сернокислых солей), он является уже М. вторичным. Впрочем, нужно заметить, что далеко не всегда можно решить вопрос, относится ли тот или другой М. к первичным или вторичным. Физические свойства М. весьма разнообразны. Для их характеристики большей частью пользуются цветом, блеском, прозрачностью, твердостью, тягучестью, изломом, спайностью и удельным весом. По цвету М. разделяются на цветные и окрашенные. Цветными называют такие, у которых окраска зависит от цвета вещества, составляющего М., например малахит: его зеленый цвет зависит от основной углекислой меди, из которой малахит и состоит; уваровит (хромистый гранат): зеленый цвет его зависит от известково-хромистого силиката, из которого он состоит, и проч. Окрашенными называют М., цвет которых зависит от примесей, иногда присутствующих в ничтожном количестве. Примером могут служить окрашенные разновидности кварца: аметист, цитрин, морион; разновидности корунда: сапфир, рубин, восточный изумруд и проч., топаза, циркона и многих других. М., не имеющий никакой окраски и прозрачный, называется бесцветным. По способности пропускать световые лучи М. делятся на прозрачные, полупрозрачные, просвечивающие, просвечивающие в краях, наконец, непрозрачные. О других световых явлениях, происходящих при прохождении света через М., см. Двойное лучепреломление и Плеохроизм. Отражение света от поверхности вызывает особое явление, которое называется блеском. Различают блеск металлический, свойственный металлам, и неметаллический, свойственный более или менее прозрачным М. Первый характерен для большинства сернистых и мышьяковистых соединений, которые непрозрачны. Неметаллические блески представляют различные видоизменения, носящие названия того вещества, у которого они выражены наиболее характерно, как-то: алмазный, стеклянный, жирный, шелковый и перламутровый. При раскалывании или разламывании М. образуются поверхности, более или менее характерные для того или другого М. Если при этом получаются более или менее ровные поверхности, то такая способность называется спайностью (см.), в случае же неровных плоскостей — изломом. Различают излом раковистый, занозистый, крючковатый, землистый и др. Удельный вес служит во многих случаях особенно характерным признаком того или другого М., дающим возможность легко и скоро отличить один вид от другого. Им также пользуются с особенным успехом для разделения различных М., образующих смеси, как это бывает в горных породах. В одних М. удельный вес близок к удельному весу воды, в других же превышает его в пять, десять и двадцать с лишком раз. Приводим список важнейших М. в порядке постепенно возвышающегося удельного веса:
| 0,6—1,0 | Горное масло, горный воск, вода. |
| 1,0—1,5 | Смолы, угли, сода, глауберова соль. |
| 1,5—2,0 | Квасцы, бура, селитра, нашатырь, железный купорос. |
| 2,0—2,5 | Гипс, каменная соль, лейцит, цеолиты, графит, сера. |
| 2,5—2,8 | Кварц, полевые шпаты, нефелин, берилл, серпентин, тальк, кальцит. |
| 2,8—3,0 | Арагонит, доломит, ангидрит, тремолит, слюда, борацит. |
| 3,0—3,5 | Плавиковый шпат, апатит, роговые обманки, авгиты, оливин, эпидот, турмалин, топаз, алмаз. |
| 3,5—4,0 | Сидерит, малахит, азурит, лимонит, корунд. |
| 4,0—4,5 | Барит, рутил, хромит, медный колчедан, обманки. |
| 4,5—5,5 | Железный блеск, пирит, марказит, сурьмяный блеск, блеклые руды. |
| 6,5—6,5 | Магнетит, куприт, мышьяковистый колчедан, медный блеск, красная серебряная руда. |
| 6,5—8,0 | Белая свинцовая руда, оловянный камень, свинцовый блеск, серебряный блеск, железо. |
| 8,0—10,0 | Киноварь, медь, висмут. |
| 10,0—14,0 | Серебро, свинец, ртуть. |
| 15,0—21,0 | Золото, платина. |
| 21,0—23,0 | Иридий. |
Всестороннее изучение свойств М. ведет к выяснению сходства и различия между ними, что в свою очередь ведет к созданию классификации М. Ввиду того что физические свойства всякого тела зависят, в общем, от его химического состава и строения, естественной классификацией М. должна считаться та, в основу которой положены химические особенности. В настоящее время большой распространенностью пользуется система Дж. Дана, хотя в ней разными минералогами делаются некоторые поправки и изменения. Приводим параллельно две классификации: одна в том виде, как ее предложил Дж. Дана, а другая в изменении Грота.
Система Дж. Дана.
- I. Самородные элементы.
- II. Сернистые, теллуристые, селенистые, мышьяковистые, сурьмянистые соединения.
- III. Сульфосоли. — Сульфомышьяковистые, сульфосурьмянистые, сульфовисмутовые.
- IV. Галоидные соединения. — Хлористые, бромистые, йодистые, фтористые.
- V. Окислы.
- 1) Окислы кремния.
- 2) Окислы полуметаллические (теллура, мышьяка и др.).
- 3) Окислы металлические.
- А. Безводные.
- В. Гидраты.
- VI. Соли кислородных кислот.
- 1) Карбонаты.
- А. Безводные.
- В. Кислые, основные и водные.
- 2) Силикаты.
- А. Безводные.
- a) Бисиликаты, полисиликаты.
- b) Метасиликаты.
- c) Ортосиликаты.
- d) Субсиликаты.
- В. Водные силикаты.
- a) Отряд цеолитов.
- b) Отряд слюд.
- c) Отряд серпентина и талька.
- d) Отряд каолина.
- e) Отряд титаносиликатов и титанатов.
- А. Безводные.
- 3) Циобаты и танталаты.
- 4) Фосфаты, арсенаты, ванадаты, антимониаты, нитраты и др.
- А. Безводные.
- В. Кислые и основные.
- С. Гидраты.
- 5) Бораты. Уранаты.
- 6) Сульфаты и хроматы, теллураты и теллуриты, селениты.
- А. Безводные.
- В. Кислые и основные.
- С. Водные.
- 7) Тунгстаты, молибдаты.
- 1) Карбонаты.
- VII. Соли органических кислот. Оксалаты, меллаты.
- VIII. Углеводороды.
Классификация Грота.
- I класс. Элементы.
- II класс. Сернистые, селенистые, теллуристые, мышьяковистые, сурьмянистые и висмутовые соединения.
- A. Сернистые и проч. соединения металлоидов.
- B. Сернистые и проч. соединения металлов.
- C. Сульфосоли.
- III класс. Кислородные соединения элементов.
- A. Окислы.
- B. Гидраты окислов.
- C. Сероокиси.
- IV класс. Галоидные соединения (соли галоидных кислот).
- A. Простые хлористые, бромистые, йодистые и фтористые соединения.
- B. Двойные хлористые и фтористые соединения.
- C. Хлорокиси и фторокиси.
- V класс. Нитраты, карбонаты, селениты, манганиты.
- A. Соли азотной кислоты.
- B. Соли угольной кислоты.
- C. Соли селенистой кислоты.
- D. Соли марганцовистой кислоты.
- VI класс. Сульфаты, хроматы, молибдаты, вольфраматы, уранаты.
- A. Безводные нормальные соли серной и хромовой кислот.
- B. Безводные соли молибденовой, вольфрамовой и урановой кислот.
- C. Основные соли серной и хромовой кислот.
- D. Безводные соединения солей серной и соляной кислот.
- E. Безводные соединения солей серной и угольной кислот.
- F. Водные сернокислые и урановокислые соединения металлов.
- G. Водные сернокислые соли.
- H. Водные соединения солей серной и соляной кислот.
- VII класс. Бораты, алюминаты, ферраты, арсениты, антимониты.
- A. Безводные соединения.
- B. Водные соединения борной кислоты.
- C. Соли сурьмянистой и мышьяковистой кислот.
- VIII класс. Фосфаты, арсениаты, антимонаты, ванадаты, ниобаты, танталаты.
- A. Кислые и нормальные безводные соли.
- B. Хлор- и фторсодержащие и основные безводные соли.
- C. Соединения фосфатов с сульфатами и хроматами.
- D. Водные соединения фосфатов и арсениатов с карбонатами, сульфатами и боратами.
- IX класс. Силикаты, титанаты, циркониаты, тораты, станнаты.
- A. Основные силикаты.
- B. Соли ортокремневой кислоты.
- C. Промежуточные силикаты.
- D. Соли метакремневой кислоты.
- E. Соли поликремневых кислот.
- F. Силикаты, содержащие кристаллизационную воду (цеолиты).
- G. Соединения силикатов, содержащих кристаллизационную воду с карбонатами, сульфатами и уранатами.
- H. Аморфные водные силикаты.
- X класс. Органические соединения.
Примечания
править- ↑ Таковы метеориты.