Минералогия - Бетехтин А.Г.
Скачать (прямая ссылка):
Проникновение в тайны внутреннего строения кристаллических веществ позволило открыть ряд весьма важных положений. Во многих группах минералов удалось установить строго закономерное расположение катионов и анионов, удерживаемых в кристаллических постройках электростатическими силами в соответствии с общим законом химической валентности. Благодаря этим исследованиям представилась возможность уточнить химические формулы многих сложных соединений, что, в свою очередь, открыло пути для создания рациональной классификации минералов. Однако для нас самое главное то, что в функциональной зависимости от особенностей кристаллического строения химических соединений находятся не только внешние формы кристаллов, но также такие свойства, как оптические, электрические, механические (твердость, спайность, упругость) и др. В ряде же случаев по химической конституции, физическим и химическим свойствам минерала можно предсказать тип его кристаллической структуры. В. И. Вернадский в одной из своих речей в 1927 г., касаясь рентгенометрического изучения минералов, говорил: «Это одно из величайших открытий точных наук быстро сдвигает минералогию на новый путь и открывает перед ней негаданные огромные перспективы». Таким образом, успехи крйсталлохимических исследований вместе с другими достижениями физики, химии и геологии предопределили новый, современный этап в развитии минералогии.
В 1896 г. французский физик А. Беккерель (1852—1908) сделал другое крупное открытие, установив радиоактивное излучение солей урана. Вскоре после этого (1899) химики М. Кюри-Склодовская и П. Кюри открыли новый химический элемент — радий, обладающий необычайной радиоактивностью, т. е. явлением самопроизвольного выделения энергии в виде особых лучей ( а, рит)-. Явления радиоактивности сыграли важную роль в разработке современной теории о составе и строении атомных ядер, превращении химических элементов и в учении об изотопах.
В 1938 г. физики Хан и Штрасман обнаружили еще более замечательное явление: они установили, что при бомбардировке урана нейтронами происходит «раскалывание» его на два ядра с образованием элементов, по свойствам сходных с барием и с криптоном, сопровождающееся выделением огромного количества энергии. В наши дни, как известно, проблема использования внутриатомной, или, правильнее, внутриядерной, энергии имеет исключительное значение. Правда, непосредственно к самой минералогии искусственное расщепление атомных ядер прямого отношения не имеет.
Успехи минералогии за последнее столетие очень многим обязаны также развитию специальных методик исследования кристаллического вещества. Начиная с 1857 г., когда Г. Сорби (1826—1908) применил к микроскопу поляризационные устройства, изучение минералов, прозрачных в тонких шлифах, сразу подвинулось далеко вперед. Над усовершенствованием методики оптических исследований в сходящемся
:вете немало потрудились многие ученые (Лякруа, Бекке, Райт и др.)-Эднако исключительное значение приобрел предложенный знаменитым эусским кристаллографом акад. Е. С. Федоровым (1853—1919) нетод изучения тонких шлифов в параллельном свете с помощью специального устройства, получившего название универсального федоров-жого столика. Могучим средством в руках минералогов и геохимиков :тало также исследование минеральных веществ с помощью спектрального, рентгеноструктурного и рентгеноспектрального анализов. Наконец, за последнее тридцатилетие большие успехи сделаны в исследовании непрозрачных минералов в полированных шлифах в отраженном свете (минераграфический метод исследования).
Наряду с изучением природных объектов велись и экспериментальные исследования по синтезу соединений, встречающихся в природе. Искусственным получением минералов занимались еще в XVIII в., но систематические опыты по синтезу минералов начали проводиться лишь в середине XIX столетия. Большие успехи в этой области были достигнуты нашим русским ученым К. Д. Хрущовым, а также французскими учеными Г. Добре (1814—1896) и Ф. Фуке (1828—1904).
Таким образом, за сравнительно короткий период времени, начавшийся с эпохи Возрождения, и особенно за последние 150 лет минералогия, наряду с другими естественными науками, сделала большой шаг вперед. Важно подчеркнуть, что этот прогресс во многом обязан достижениям химии и физики, кристаллохимии и коллоидной химии, и, наконец, физической химии, т. е. тех точных наук, на которые опирается минералогия при изучении природных веществ, составляющих земную кору. Методики минералогических исследований настолько усовершенствовались, что теперь не составляет большого труда изучение даже скрытокристаллических масс. К прежним способам определения минералов присоединились более точные и быстрые методы изучения вещества. На смену прежним, часто формальным, описаниям минералов пришли целеустремленные исследования минеральных веществ. Минералогов перестала интересовать одна лишь эстетическая сторона природных минеральных тел и хорошо образованных кристаллов. Главное внимание начали уделять изучению особенностей состава и различных тонких свойств минеральных веществ, свойств, которые могут быть так или иначе использованы для научных и практических целей. В вопросах, связанных с условиями образования минералов, вместо стремления к гипотетическим, часто ничем не доказанным выкладкам, исследователей стало интересовать реальное положение вещей в природе. Начали разрабатываться научные методы анализа парегенезиса, минералов с применением законов термодинамики и физической химии.
