Мінералогія (від мінерал і ...логия ) , наука про природні хімічні сполуки — мінерали, їх склад, властивості, особливості і закономірності фізичної будови (структури), а також про умови освіти і зміни в природі. Головне завдання М. — створення наукових основ для пошуків і оцінки родовищ корисних копалини, їх збагачення для практичного використання в народному господарстві.
М. — одна із старих геологічних наук, у міру розвитку якої від неї відділяються і зростають нові самостійні науки. Так, в 19 ст від М. відокремилися кристалографія і петрографія, на початку 20 ст — вчення про корисних копалин, геохімія, а потім — крісталлохимія . М. найширше використовує закони і методи сучасної фізики і хімії, у багатьох відношеннях вона знаходиться на стику наук геологічних і физико-хімічних циклів. Круг питань, охоплюваних М., складність і різноманітність мінералів, а також методів їх вивчення, сфера досліджень, що все розширюється потреби практики геологорозвідувальних робіт і народного господарства історично визначили виникнення в М. різних напрямів.
Основні напрями. Описова М. займається вивченням, накопиченням і уточненням фактичного матеріалу, розробкою питань систематики; узагальненням даних по морфології, фізичним властивостям мінералів, їх хімічному складу, даних по ізоморфізму, встановленням причинних зв'язків між складом, структурою і фізичними властивостями в ідеальних кристалів і реальних мінералів з дефектами кристалічної решітки. Особливий розділ сучасною описовою М. складає фізика мінералів, що займається їх дослідженням із застосуванням методів фізики твердого тіла.
Генетична М. з'ясовує умови, закономірності і процеси, що приводять до освіті визначених мінеральних видів і мінеральних асоціацій — родовищ корисних копалини ; визначає кількісні значення физико-хімічних параметрів (температури, тиск, хімізм мінералообразующей середовища), що характеризують процес виникнення мінералу і що допомагають пізнанню способу (механізму) його утворення. Генетична М. включає: учення про тіпоморфізме мінералів; онтогенічеський і крісталломорфологичеський аналіз, що дає інформацію про історію формування мінеральних індивідів і агрегатів; дослідження твердих і газово-рідких включень як джерела інформації про мінералообразующей середовище; аналіз явищ поліморфізму і політіпії; методи і принципи парагенетічеського аналізу, здобуття енергетичних і физико-хімічних характеристик мінералів; встановлення геотермометров і геобарометров — мінералів, по яких можна визначати термодинамічні параметри утворення родовищ.
Експериментальна М. займається моделюванням природних процесів і вивченням физико-хімічних систем з метою з'ясування умов виникнення мінералів в природі. До цього напряму близька нова область М. — синтез мінералів (алмазів, кристалів п'єзокварцу, оптичного флюориту, рубінів, гранатів і ін.) широко використовуваних в техніці.
Прикладна і техніко-економічна М. розробляє проблеми, пов'язані із залученням до промислового використання нового мінерального вигляду, з проведенням мінералогічних досліджень, направлених на повніше комплексне використання мінеральної сировини і підвищене витягання його корисних компонентів; включає мінералогічне картірованіє родовищ з метою виділення технологічних сортів руд; вивчення залежності технологічних властивостей мінералів від їх складу і структури, дослідження розчинності, магнітних і інших властивостей, поведінка мінералів в процесі збагачення руд і химіко-технологічної переробки концентратів (наприклад, при випаленні, дії кислот); розглядає також питання вживання мінералогічних критеріїв для пошуків і оцінки родовищ корисних (наприклад, тіпоморфізм мінералів, закони парагенезіса і ін.) копалини, розробляє спеціальні мінералогічні методи пошуків (термолюмінесценція, фотолюмінесценція, радіаційні і ін.).
Регіональна М. узагальнює мінералогічне вивчення певних територій і рудних провінцій для встановлення закономірностей розподілу мінералів і їх асоціацій у зв'язку з історією геологічного розвитку регіону; входить як складова частина в загальний комплекс металлогенічеських досліджень (див. Металогенія ) .
М. космічних тіл. Розвиток цього напряму став можливим лише з моменту здобуття зразків місячних порід (див. Луна ) , дослідження яких дозволили зробити перші узагальнення про особливості мінералоутворення на поверхні Луни і у верхніх шарах місячної кори. Велике значення має також вивчення мінерального складу метеоритів.
Жодне з вказаних напрямів не може плідно розвиватися без вдосконалення тих, що існують і розробки нових методів мінералогічних досліджень і відповідних приладів, у тому числі експреса-методів польової і лабораторної діагностики, а також розвитку прецизійних фізичних і аналітичних методів дослідження мінералів.
Історичний нарис. М. виникла в глибокій старовині у зв'язку з практичними потребами людства, що широко використало камінь для різних цілей. Перші відомості про мінеральні тіла з'явилися в працях старогрецьких і давньоримських учених. Арістотель і Теофраст описали властивості ряду мінералів, пов'язуючи їх походження з димом і парами, що вириваються із земних надр. Відомості про мінерали містяться також в «Природній історії» Плінія Старшого (середина 1 ст н.е.(наша ера)). Пошуки і видобуток мінеральної сировини для виплавки металів, а також для медицини і алхімії привели в ранньому середньовіччі до розширення відомостей про мінерали і руди. Серед історичних пам'ятників середньоазіатських народів виділяються праці Біруні і Ібн Сини (Авіценни), що описали властивості багатьох мінералів. Розвиток гірської справи (6—13 вв.(століття)), перш за все в Центральній Європі і Росії (видобуток заліза, олова, мусковіту, кам'яної солі, янтару, срібла і ін.), привів до ретельнішого дослідження руд. У 13 ст з'явилася спеціальна робота про мінерали в Європі (Albertus Magnus, De Mincralibus — латинський трактат, написаний після 1262). У цей період не робили відмінності між мінералами, гірськими породами і рудами, класифікація їх примітивна, М. була тісно пов'язана з алхімією і металургією. Як самостійна наука М. почала оформлятися в епоху Відродження. Перше крупне узагальнення по М. пов'язане з ім'ям Р. Агріколи, який в роботі «Про гірську справу і металургію» (1550) чітко відокремив мінерали від гірських порід, детально описав фізичні властивості мінералів, привів першу класифікацію. Термін «М-коду.» вперше введений в 1636 італійським вченим Бернардом Цезієм (Цезіусом) з Модени. Вже в 17 ст в Данії (Е. Бартолін, Н. Стено), Голландії (Х. Гюйгенс), Англії (Р. Бойль, Р. Гук і ін.) були сформульовані перші геометричні закони для кристалів і почато вивчення оптичних властивостей. Робота французького дослідника Роме де Ліля (1783) по гранним кутах в кристалах зробила великий вплив на розвиток М. і кристалографії, послужила основою для створення теорії структур кристалічних мінералів Р. Же. Аюї, викладеною їм в «Трактаті про мінералогію» (1801). У Германії описово-морфологічний (фізіографічне) напрям в 18 ст був найбільш яскравий представлено школою А. Р. Вернера . Розвиток М. в Росії тісно пов'язаний з ім'ям М. Ст Ломоносова, який вперше висловив положення про те, що головною визначальною ознакою мінералу має бути хімічний склад. У роботах М. В. Ломоносова («Слово про народження металів від трясіння Землі», 1757, «Про шари земних», 1763, і ін.) вказується, що мінерали в рудних жилах утворюють природні асоціації, і появу одну з них служить «ознакою» присутності іншого. У працях Ст М. Севергина хімія як основа М. висувається на перший план. М. визначається як наука, що вивчає склад і будову мінеральних тіл, їх взаємини в природних родовищах і дорозі їх практичного вживання. В. М. Севергиним вперше сформульовано (1798) поняття про парагенезісе («суміжності мінералів»). У Західній Європі хімічний напрям в М. став пануючим в скандінавських країнах і в Германії з 2-ої половини 18 ст (шведські учені А. Кронстедт, 1758; І. Берцеліус, 1814; німецькі мінералоги А. Брейтгаупт, 1820, 1847; М. Клапрот, 1795, 1815; і ін.). Детальне вивчення складу і фізичних властивостей мінералів в 19 ст привело до формулювання понять ізоморфізму і поліморфізму (німецькі хіміки-мінералоги Е. Мічерліх, Р. Герман, пізніше за Р. Чермак і ін.). Велику роль в розвитку М. в Росії зіграла плеяда видатних мінералогів (Д. І. Соколів, Н. І. Кокшаров, П. В. Еремєєв і ін.). За кордоном значний вклад в становлення описовою і регіональною М. на рубежі 19 і 20 вв.(століття) внесли такі учені, як П. Грот, Ф. Клокман, Ф. Рінне, Р. Брауне (Німеччина), Ф. Бекке (Австрія), В. Бреггер (Норвегія), А. Лакруа (Франція), Дж. Д. Дена (США) і ін. До кінця 19 ст М. формувалася як описова наука, при цьому в їй розвивалися два основні напрями — морфолого-крісталографічне і хімічне.
З кінця 19 ст у зв'язку з попитом, що все збільшується, на різні види сировини і посилення пошукових робіт старі методи описовою М. не могли задовольнити потреби практики. Безперервне вдосконалення методів діагностики і дослідження мінералів дозволило глибше вивчити їх властивості. Головну увагу стали приділяти хімії і властивостям мінералів законам ізоморфізму і парагенезіса. Розробкою нових методичних підходів і узагальнювальних теорій в М. світова наука багато в чому зобов'язана російській школі Ст Ст Докучаєва, Е. С. Федорова, Ст І. Вернадського, А. Е. Ферсмана . Величезний вплив на розвиток сучасною М. надали періодичний закон Д. І. Менделєєва і правило фаз Дж. В. Гіббса . По Вернадському, М. є хімія земної кори, а мінерали — продукти складних природних реакцій. Мінерал безперервно взаємодіє з його довкіллям і сам змінюється при зміні физико-хімічних умов. Визначаючи парагенезіс як вираження законів спільного знаходження мінералів в природних асоціаціях, Вернадський по суті заново узагальнив найважливіше наукове положення сучасної М. Одновременно в М. став складатися крісталлохимічеськоє напрям, тісно пов'язаний з ім'ям Федорова, який задовго до розвитку рентгеноструктурного аналізу математично вивів всі можливі (230) просторові групи симетрії кристалів. Проте проникнення в атомну будову кристала стало можливим лише після відкриття дифракції рентгенівських променів (М. Лауе, 1912). Проведені В. Р. Брегом, і В. Л. Брегом (Великобританія), Л. Полінгом (США), Р. Вульфом (Росія) і ін. рентгеноструктурниє дослідження більшості мінералів дозволили розглядати склад і будову мінералів в єдності і розробити нову теорію ізоморфізму (Ст М-коду.Гольдшмідт, А. Е. Ферсман), створити крісталлохимічеськую класифікацію мінералів, з нових позицій підійти до розуміння їх фізичних властивостей. У сучасній М. відбувається синтез се напрямів, що історично склалися, — описового і генетичного, хімічного і кристалографічного. Вивчення мінералів направлене на виявлення причинних зв'язків між середовищем, умовами освіти, складом, кристалічною структурою, фізичними властивостями реального мінералу зі всіма його дефектами і неоднородностямі. Дослідження физико-хімічних систем і умов їх рівноваги кристалізації силікатних і сульфідних мінералів при високих температурах (російський учений До. Д. Хрущев, швейцарський вчений П. Нігглі, американські учені Р. Куллеруд, Н. Л. Боуен і ін.), законів кристалізації солей з розчинів (радянський учений Н. С. Курнаков, голландський учений Я. Х. Вант-Гофф ), колоїдних систем (бельгійський учений Ф. Корню, голландський учений Р. Ст ван Беммелен і ін.) створили физико-хімічну основу для пояснення природних процесів утворення мінералів.
Новий етап розвитку М. в Росії настав після Жовтневої революції 1917. Тісний зв'язок з практикою гірської справи, плановість в організації і здійсненні наукових досліджень визначили швидкий розвиток М. Билі організовані нові наукові мінералогічні центри і обширні регіонально-мінералогічні роботи по всій території СРСР під керівництвом А. Д. Архангельського, А. Е. Ферсмана, Н. М. Федоровського, С. С. Смирнова, Н. А. Смольянінова і багатьох ін. Було відкрите і освоєне безліч родовищ і гірничорудних районів (Кольський півострів, Якутія, З.-В.(північний схід) СРСР, Кавказ, Середня Азія і ін.). Отримані при цьому наукові матеріали послужили основою для розвитку теоретичних узагальнень по М. і геохімії, впровадження в практику методів вивчення і збагачення рудної сировини, були освоєні новий вигляд корисних (нефелін, апатит, лопаріт, пірохлор, кіаніт, фенакит, бертрандит і ін.) копалини, нові області використання мінералів. Вивчення термохімії і термодинаміки природних процесів дозволило виробити мінералогічні критерії для характеристики глибинних процесів, визначення глибин і температурних умов процесів метаморфізму мінералів, руд і гірських порід (А. Е. Ферсман, Д. С. Коржінський і ін.). Були показані дороги і можливості вживання физико-хімічного аналізу і експерименту паралельно з геологічними спостереженнями для з'ясування законів спільного утворення мінералів в геологічних тілах різного генезису (А. Е. Ферсман, С. С. Смирнов, Ст І. Смирнов, А. Р. Бетехтін, Ст А. Миколаїв і ін.), для виявлення умов утворення мінералів в глибинах Землі при температурах, що змінюються, тиску і концентраціях хімічних компонентів. Розвиток вчення про парагенезісе привів радянських мінералогів (А. Е. Ферсман, С. С. Смирнов, До. А. Власов, Ф. Ст Чухров, І. І. Гинзбург і ін.) до важливих теоретичних узагальнень. До них відносяться: теорія генезису пегматітов і близьких до них утворень, закони формування зони окислення рудних родовищ, вивчення умов утворення родовищ заліза, нікелю і ін. мінералів в сучасній корі вивітрювання. Відомі роботи радянських учених Я. Ст Самойлова, Ст І. Вернадського, Ф. В. Чухрова і ін., присвячені ролі живих організмів і колоїдних розчинів в утворенні мінералів (руди марганцю, залоза, самородная сірка і ін.). Розвиток поняття про тіпоморфізме мінералів отримало своє вираження в ідеях про причинний зв'язок і залежність зовнішнього вигляду кристалів, їх агрегатів, хімічного складу і структурних особливостей мінералів від умов їх освіти в тому або іншому геологічному середовищі. На мінеральних індивідах і агрегатах, в морфології, в характерних проявах тіпоморфізма і в генетичних ознаках записана історія зародження, зростання і зміни мінералів і родовищ, що укладають їх (Р. Р. Леммлейн, Д. П. Грігорьев, І. І. Шафрановський і ін.). Узагальнення результатів, отриманих при вивченні газово-рідких і багатофазових включень в мінералах, дозволило наблизитися до вирішення питань про характер складі і термодинамічних параметрах середовища утворення багатьох мінералів в різних родовищах (Н. П. Ермаков, Ю. А. Долгов і ін.). Розкриваючи зв'язки між середовищем, умовами освіти, складом, структурою і властивостями мінералів, радянські мінералоги досягли істотних результатів у вивченні реальної хімічної конституції і структури кристалічних мінералів, а також у встановленні кореляційних зв'язків між складом мінералів, властивостями атомів, що складають їх, і іонів, крісталлохимічеськой структурою і основними їх фізичними властивостями (Н. Ст Белов, А. Е. Ферсман, Ст С. Собольов, А. С. Куховарських, Е. К. Лазаренко і ін.). Важливі результати отримані радянськими ученими при вивченні мінералів класу силікатів, сульфідів і їх аналогів (Н. Ст Белов, В. С. Собольов і ін.), борату самородних елементів, кварцу і інших груп, мінералів рідких і рідкоземельних елементів (Р. П. Барсанов, Е. І. Семенов, Ст І. Герасимовський, А. І. Гинзбург і ін.). Вимоги практики, що використовує спеціальні властивості кристалів (п'єзоелектричні, сегнетоелектрічеськие, напівпровідникові, двозаломлюючі, «лазерні», взагалі оптичні і ін.), визначили розвиток робіт у напрямі точного і всестороннього вивчення фізичних властивостей і впливу структурних особливостей реальних мінералів (політіпія, дислокація, дефекти в кристалах, електронно-діркові центри і ін.) на зміну їх фізичних властивостей (А. С. Марфунін, Б. Б. Звягин і ін.). Створена в співдружності з кристалографами і фізиками самостійна наукова галузь по синтезу кристалів.
Основні організації і періодичний друк. Дослідження в області М. до СРСР ведуться інститутами АН(Академія наук) СРСР управліннями і відомствами міністерств геології СРСР і союзних республік, учбовими і науково-дослідними інститутами. Велику роботу по пропаганді і впровадженню досягнень М. проводять мінералогічні суспільства, наявні в СРСР (див. Мінералогічне суспільство ) і за кордоном (у Франції, ГДР(Німецька Демократична Республіка) і ФРН(Федеральна Республіка Німеччини), в скандінавських країнах Італії, Швейцарії, Іспанії, Великобританії, США, Індії, Бразилії). Вони об'єднані в Міжнародну мінералогічну асоціацію (ММА), на з'їздах якої (через кожних 4 роки) обговорюються найважливіші проблеми М. Значительная роль в розвитку М. і пропаганді мінералогічних знань належить також мінералогічним музеям. Найбільший з них — Мінералогічний музей ім. А. Е. Ферсмана АН(Академія наук) СРСР. Обширні мінералогічні колекції є в Ленінградському гірському інституті, в МГУ(Московський державний університет імені М. Ст Ломоносова), Московському геологорозвідувальному інституті, в інститутах в Свердловську, Іркутську, Києві, Львові, Алма-Аті і ін. містах СРСР, а також за кордоном — у Фрейберге (ГДР), Карлсруе (ФРН), Парижі, Лондоні, Празі, у Вашингтоні і Нью-Йорку.
Основні періодичні видання по М.: до СРСР — «Записок Всесоюзного Мінералогічного суспільства» (з 1866), «Мінералогічна збірка» Львівського університету (з 1947), «Праці Мінералогічного музею» АН(Академія наук) СРСР (з 1949); за кордоном — «American Mineralogist» (Lancaster — Wash., з 1916), «Bulletin de la Société française de Minéralogique (et de Cristallographie)» (P., з 1878), «Bulletin Suisse de Minéralogie et de Pétrographie» (Bern — Z., з 1921), «Mineralogical Magazine» (L., з 1876), «Zentralblatt für Mineralogie» (Stuttg., з 1950), «Zeitschrift für Kristallographie» (Lpz., з 1877), «Acta Crystallographica» (Camb. — Cph., з 1948), «Neues Jahrbuch für Mineralogie. Abhandlungen» (Stuttg., з 1807), «Neues Jahrbuch für Mineralogie. Monatshefte» (Stuttg., з 1900), «Contributions to Mineralogy and Petrology» (Hdib. — B., з 1947), «Schweizerische Mineralogische und petrographische Mitteilungen» (Z., з 1921), «Tschermarks mineralogische und petrographische Mitteilungen» (Vienna — N. Y., з 1872).
Літ.: Ломоносов М. Ст, Про шари земних і інші роботи по геології, М. — Л., 1949; Вернадський Ст І., Ізбр. соч.(вигадування), т. 2—3 — Досвід описової мінералогії, М., 1955—59; Грігорьев Д. П., Шафрановський І. І., Видатні російські мінералоги, М. — Л., 1949; Грігорьев Д. П., Онтогенія мінералів, Львів, 1961; Куховарських А, С., Крісталлохимічеськая класифікація мінеральних видів, До., 1966; Барсанов Р. П., Мінералогія, в кн.: Розвиток наук про Землю в СРСР, М., 1967; Бетехтін А. Р., Курс мінералогії, 3 видавництва, М., 1961; Лазаренко Е. До., Курс мінералогії, М., 1971; Костов І., Мінералогія, [пер. з англ.(англійський)], М., 1971; Сидоренко А. Ст, Лазаренко Е. До., Стан і завдання сучасної мінералогії, «Зап. Всесоюзного Мінералогічного суспільства», 1972, ч. 101, ст 2; Белов Н. Ст Нариси структурної мінералогії, ст 1—24, «Мінералогічна збірка», 1950—73 № 4—27.
