Минерал (original) (raw)

МИНЕРАЛ (от cp.-век. лат. minera — руда * а. mineral; н. Mineral; ф. mineraux; и. minerales) — физически и химически индивидуализированное, как правило, твёрдое тело, относительно однородное по составу и свойствам, возникшее как продукт природных физико-химических процессов, протекающих на поверхности и в глубинах Земли, Луны и других планет, обычно представляющее собой составную часть горных пород, руд и метеоритов.

Большинство минералов — кристаллические вещества (или ранее находились в кристаллическом состоянии, но утратили его в результате метамиктного распада). Однако по традиции в число минералов включаются и некоторые природные аморфные образования (опал, аллофаны), а также немногие жидкие минералы (и металлы) — самородная ртуть и некоторые амальгамы. Аморфные и высокодисперсные тела в отличие от кристаллических минералов называются минералоидами. За редким исключением минералы — неорганические соединения, однако многие минерологи склонны считать минералы и природные органические кристаллические вещества (соли органические кислоты — оксалаты, меллит, жюльенит и др.), а также некоторые твёрдые углеводороды и ископаемые смолы — сукцинит и другие компоненты янтаря. Воду не считают минералом, но все полиморфные модификации льда суть минералов; вулканические и импактные стёкла относятся к горным породам, а лешательерит (природный стеклообразный кремнезём) — к минералам.

Виды минералов

Среди минералов различают минеральные виды и разновидности. Первые — индивидуальные природные химические вещества, резко различающиеся по составу и (или) структуре, вторые — это вариации одного минерального вида: цветовые, морфологические, а иногда и по химическому составу (без изменения кристаллической структуры) или по структуре при постоянстве состава (политипы у минералов со слоистой кристаллической решёткой). Политипы в современной систематике рассматривают как структурные разновидности или подвиды одного минерального вида (поскольку они часто сосуществуют, встречаясь даже в составе одного кристалла, например слюды или сфалерита), тогда как полиморфные модификации, возникающие при фазовых переходах и имеющие определённые поля устойчивости, относятся к самостоятельным минеральным видам. Структурными разновидностями считаются также энантиоморфные формы минералов (например, правый и левый кварц). Общее число известных минеральных видов около 3000. В соответствии с бурным развитием науки и техники количество открываемых минералов резко возросло. К началу 19 века было известно менее 100 минеральных видов, за первые 20 лет 19 века открывалось в среднем 4-5 новых минералов в год, за последующие 100 лет — по 9-10, далее до 1960 — по 14-15 и в последние 25 лет — в среднем по 40-50 (от 20-25 до 80-100) минералов ежегодно.

Реклама

Минеральный индивид — мономинеральное тело ограниченной протяжённости (кристалл, зерно или иное выделение), отделённое от соседних подобных тел непрерывными физическими поверхностями раздела, замкнутыми в пространстве. Размеры минеральных индивидов варьируют в широком диапазоне — от 1-100 нм (коллоидные минералы) до 10 м (кристаллы сподумена в пегматитах); известны кристаллы кварца и полевого шпата массой в несколько тонн. Срастания минеральных индивидов одного состава образуют мономинеральный агрегат. Понятие минералов употребляется в различных значениях: оно может относиться к минеральному виду, разновидности, индивиду и мономинеральному агрегату. Самостоятельные названия получают как минеральные виды, так и разновидности; но открытием новых минералов считается только открытие нового минерального вида.

Называют минералы по месту первой находки, в честь крупных минерологов, геологов и учёных других специальностей, известных коллекционеров минералов, путешественников, космонавтов, общественных и политических деятелей прошлого и настоящего, по каким-либо характерным физическим свойствам или по химическому составу. Последний химический принцип особенно рекомендован, и большинство минералов, открытых за последние десятилетия, в самом названии несут информацию о своём химическом составе.

Современными методами установлено, что строение реальных минералов значительно сложнее, чем это следует из определения понятия минералов, постулирующего относительную однородность состава и структуры минералов. Выяснилось, что в очень многих случаях различные элементы-примеси входят в состав минералов в неизоморфной форме. Большинство минералов, особенно непрозрачных или слабопросвечивающих, обнаружило микро- гетерогенное строение; почти в любом их "минеральном индивиде" приходится различать матрицу, принадлежащую одному минеральному виду, и мельчайшие, микро- или субмикроскопические включения, относящиеся к другим минеральным видам. Происхождение включений различно: они появляются в результате захвата растущим индивидом минералов-"хозяина" инородных дисперсных минеральных частиц (например, титановые минералы в кварце или корунде; танталониобаты, апатит и породообразующие силикаты в магнетите); как эндотаксические вростки — продукты распада твёрдых растворов, что находит выражение в специфических структурах (например, ильменит или ульвит в магнетите); вследствие перехода минералов в метамиктное состояние (например, возникновение фаз простых оксидов в глубокометамиктных титано-тантало-ниобатах); при образовании неполных псевдоморфоз, т.е. при метасоматических процессах, включая гипергенные изменения минералов (реликты первичных минералов во вторичных и т.п.); путём раскристаллизации захваченных включений минералообразующих сред (расплавов, флюидов) или как сохранившиеся внутри кристаллов минералов реликты тех соединений, в форме которых происходил перенос вещества в ходе минералообразования (например, включения гидростаннатов в касситерите). В зависимости от способа образования минеральных включений они могут распределяться в матрице минералов закономерно (эпитаксия, синтаксия) или беспорядочно. Помимо твердофазных включений в минералах, в т.ч. и прозрачных (например, в кварце), обычно присутствуют газово-жидкие включения минералообразующих сред. В результате обычные химические анализы минералов фиксируют лишь валовой состав минеральных систем (минералы + различные виды микровключений).

Установлено широкое развитие в природе, особенно среди глинистых минералов и в околожильных ореолах низкотемпературных гидротермальных месторождений, т.н. смешаннослойных и смешанноленточных минералов (главным образом силикатов), крайние компоненты которых (например, хлорит и монтмориллонит, иллит, вермикулит), входящие в состав единых минеральных индивидов в качестве структурных элементов их кристаллических решёток, относятся к разным минеральным видам.

Cтруктура минералов

В зависимости от химического состава минералов и физико-химических параметров находится тип химической связи между отдельными элементами и, как следствие, закономерность их пространственного распределения в кристаллической структуре минералов. Значительное изменение состава вызывает морфотропное изменение структуры и переход к веществу с новой структурой, т.е. к другому минералу. Изменение физико-химических параметров может привести к полиморфному переходу типа а-кварц-Я-кварц (повышение температуры), андалузитсиллиманит (повышение температуры) кианит (повышение давления). Обычные отклонения реальной структуры минералов от идеальной — вакансии в отдельных узлах кристаллической решётки, связанные с появлением, например, примесей в междоузлиях, изменением валентности части катионов (анионов). Упорядочение ваканский может приводить к увеличению одного из параметров элементарной ячейки, к появлению сверхструктур, переходу, например, от слоистых структур (талька — пирофиллита) к ленточным (честерит — джимтомпсонит — амфиболы) и т.п. В кристаллохимическом отношении среди минералов преобладают кристаллические структуры с ионным и ковалентным типами химической связи, менее распространены — с металлическими и молекулярными решётками (сера самородная, реальгар, аурипигмент). В результате различных дефектов (вакансий, примесных, радиационных и других дефектов, вхождения посторонних ионов или молекул, например воды в каналы и другие полости решётки, изменения заряда катионов и анионов и т.д.) и дислокаций кристаллы минералов могут приобретать блочное строение. Реальные минералы образуют иногда т.н. упорядочивающиеся серии (например, полевые шпаты), когда распределение различных катионов по структурным позициям в той или иной степени отклоняется от правильного порядка, присущего идеальным кристаллам, и с понижением температуры проявляет тенденцию к упорядочению. Не менее широко распространены явления распада твёрдых растворов (смешанных кристаллов), находящие выражение в специфических структурах минералов.

Для минералов со слоистыми кристаллическими решётками (например, слюд, молибденита, сфалерита, глинистых минералов, хлоритов, графита и др.) характерно явление политипии, при котором смежные слои (или пакеты слоев) оказываются несколько повёрнутыми один относительно другого. В результате такого поворота возникают политипные модификации (или политипы), элементарные ячейки которых имеют одинаковые параметры по двум осям и различные — по третьей. Образование политипов объясняется условиями роста кристаллов (в частности, кинетическими факторами и механизмом спирального роста). Политипия может приводить к изменениям симметрии кристаллов минералов, вплоть до перемены их сингонии, но не сопровождается существенной перестройкой кристаллической структуры.

В случае изоморфных рядов при выделении минеральных видов руководствуются следующими правилами: в двухкомпонентных (бинарных) твёрдых растворах различают два минеральных вида (с содержанием конечных членов от 0 до 50 и от 50 до 100 молекулярных %), в трёхкомпонентных — три. Ранее и в бинарных изоморфных смесях выделялось по три минеральных вида, названия которых закрепились в минералогической номенклатуре (например, ряд вольфрамита: ферберит — вольфрамит — гюбнерит). Наряду с этим в минералогии бытуют и некоторые другие принципы выделения минеральных видов. Так, если представители данного ряда имеют особое значение по распространённости и отдельные промежуточные члены ряда твёрдых растворов типичны для определённых парагенезисов, выделение минерального вида становится более дробным и часто базируется на номерной основе. Примером являются плагиоклазы, среди которых выделяют альбит (№ 0-10; № отвечает содержанию анортитового компонента в молекулярном %), олигоклаз (№ 10-30), андезин (№ 30-50), лабрадор (№ 50-70), битовнит (№ 70-90), анортит (№ 90-100).

Кристаллы реальных минералов часто обнаруживают зонарное или секториальное, блочное или доменное строение; изоморфные примеси могут распределяться в них статистически (беспорядочно), занимать строго определённые структурные позиции или группироваться в кластеры; обнаружено вхождение в минералы примесных компонентов в форме плоских встроек и т.д. Чрезвычайно характерны для кристаллов многих минералов (кварца, полевых шпатов и др.) весьма многообразные явления двойникования, часто полисинтетического. Двойникование подобно распаду смешанных кристаллов фиксируется на разных уровнях — от макроскопического до субмикроскопического и доменного.

Изучение реального строения и состава кристаллов минералов даёт важную информацию об условиях минералообразования.

Химический состав и конституция, химические и кристаллохимические формулы. В состав минералов входят все стабильные и долгоживущие изотопы элементов периодической системы, кроме инертных газов (гелий и аргон могут накапливаться в структурных каналах и полостях кристаллических решёток минералов как радиогенные продукты или вследствие захвата из атмосферы). Но минералообразующая роль различных элементов неодинакова. Одни из них проявляют тенденцию к образованию "собственных" минералов, другие (т.н. элементы-примеси) — к изоморфному рассеянию в решётках минералов, содержащих кристаллохимически близкие к ним, но более распространённые элементы. К рассеянным элементам, чаще всего входящим в состав минералов в виде изоморфных примесей, относятся Rb, Cd, Ga, In, Tl, Sc, ряд редкоземельных, Ge, Re, I, Br, Ra, Se и др.; для многих из них вообще не известно самостоятельных минералов. Примеси могут входить в минералы не только изоморфно, но и путём сорбции, а также в виде механических минеральных или газово-жидких микровключений. Большинство минералов — соединения переменного состава, т.е. члены изоморфных рядов: двух-, трёх- и многокомпонентных. Эти ряды (серии) определяют границы вариаций состава минералов, а тем самым и колебания их физических свойств: плотности, твёрдости, оптических, магнитных и других параметров элементарной ячейки, температуры плавления и т.д.

Около 25% общего числа минеральных видов в земной коре — силикаты и алюмосиликаты; около 18% приходится на фосфаты, арсенаты и их аналоги, около 13% — на сульфиды и их аналоги, около 12% — на оксиды и гидроксиды. Минералы, относящиеся к другим классам химических соединений, составляют около 32%. По распространённости в земной коре резко доминируют алюмосиликаты (особенно полевые шпаты) и силикаты, за ними следуют оксиды (прежде всего кварц) и гидроксиды (включая оксигидраты) и далее карбонаты; в сумме они слагают около 98% верхней части земной коры (до глубины 16 км). По типу химических соединений минералы подразделяются на редко встречающиеся простые вещества (самородные элементы), составные (бинарные, например, оксиды, галогениды, сульфиды) и сложные соединения (трёх- и многокомпонентные: силикаты, сложные оксиды, гидроксиды и прочие кислородные соединения, а также сложные сульфиды, тиосоли и галогениды). В составе бинарных соединений обычно присутствуют простые анионы (S2-, О2-, Cl2-, F-, OH-), реже более сложные (S22-); сложные соединения содержат комплексные анионные радикалы CO32-, SO42-, PO43-, SiO44-, AsS33-, SbS33- и др., а также полимерные: например, Si2О76-, AlSi3О8-, AlSi3O105-, Sb4S1110-, Bi2S54-.

Состав минералов выражается его химической формулой — эмпирической, полуэмпирической, кристаллохимической. Эмпирическая формула отражает лишь отношение между собой отдельных элементов в минералах. В ней элементы располагаются слева направо по мере увеличения номера их групп в периодической системе, а для элементов одной группы — по мере уменьшения их порядковых номеров, т.е. по мере увеличения их силовых характеристик (злектроотрицательностей). Элементы, образующие изоморфные смеси, приводятся в круглых скобках через запятую, располагаясь в зависимости от их содержания в минералах. После расшифровки кристаллических структур подавляющего большинства минералов и уточнения позиций различных элементов в их кристаллической решётке стало возможным введение в минералогию понятия о конституции минералов, в которой химический состав минералов тесно увязывается с их структурой. Выражением конституции минералов служат т.н. структурные, или кристаллохимические формулы, составляемые и записываемые по определённым правилам. В этих формулах элементы, играющие роль нормальных катионов, записываются в их начале в том же порядке, что и в эмпирических формулах. Комплексные ионы, и в первую очередь анионы, выделяются квадратными скобками, причём в случае бесконечного полимерного комплекса вверху слева от квадратной скобки ставится специальный значок, обозначающий его тип:

, или для комплексов с цепочечным (и ленточным), слоистым и каркасным строением соответственно. Слева, вверху от символа элемента, в круглых скобках указывается его координационное число (КЧ) в структуре, а справа, вверху, — степень окисления. Так, например, для пиропового граната соответствующие формулы имеют вид: (Mg, Fe, Mn, Ca)32+ (Al, Cr, Fe)23+Si3О12 (эмпирическая) и (6)(Mg, Fe, Mn, Ca)32+ (Al, Cr, Fe)23+ SiO43 (кристаллохимическая); для буры — Na2В4Н20О17 (эмпирическая), Na2В4О7•10Н2О (полуэмпирическая), Na2В4О5(OH)4•8Н2О (полукристаллохимическая), (6)Na2(Н2О)8(4)В2(3)В2О5(OH)4 (кристаллохимическая). Существуют и другие приёмы записи кристаллохимических формул (строгая общеобязательная регламентация отсутствует).

Для групп минералов сложного состава с широким проявлением изоморфизма употребительны обобщённые, т.н. типовые, кристаллохимические формулы, в которых катионы и анионы, сгруппированные по структурным позициям и координациональным числам, получают условные обозначения. Примеры типовых формул: структурный тип эвксенита AB2Х6, где А=Y, TR, U4+, Pb, Ca, Th; В=Nb, Ta, Ti; Х=О, OH; группа пироксенов М1МТ2О6, где М1=Mg, Fe2+, Li, Ca, Na; М=Mg, Fe2+, Al, Fe3+; Т=Si, частично Al; группа блёклых руд М10+М22+YS34S1; где М=Cu, Ag; М2+=Fe, Zn, Hg, Cd; Y=As3+, Sb3+, Te4+, отчасти Bi3+ и т.д.

Особенности химического состава минералов (в т.ч. содержание элементов-примесей) являются их важнейшими типоморфными признаками (см. Типоморфизм минералов).

Морфология минералов зависит от их внутреннего строения и условий образования (термодинамического и кинетического факторов, состава минералообразующей среды). Различают несколько типов облика кристаллов минералов: изометричный, таблитчатый, листоватый и чешуйчатый, длинно- и короткостолбчатый, шестоватый и игольчатый, дощатый и др. Более строго (по преобладающим на кристалле граням — т.н. габитусным формам) определяется габитус кристаллов: кубический, октаэдрический, пентагондодекаэдрический, кубооктаэдрический, ромбоэдрический, призматический и другие. При различных условиях один и тот же минерал может образовывать кристаллы различного облика (апатит — длинно- и короткостолбчатые, игольчатые, таблитчатые, фенакит — от изометрического до игольчатых и т.д.), а иногда, сохраняя свой облик (например, изометрический), меняет габитус (например, флюорит — от октаэдрического до кубического). Часто даже в одном месторождении последовательные генерации одного минерала резко меняют свой облик и габитус, образуя т.н. эволюционный кристалломорфологический ряд. Форма кристаллов минералов — его типоморфный признак.

Быстрая кристаллизация минералов приводит к искажению формы их кристаллов, возникновению скелетных, дендритных, нитевидных форм, сферо-кристаллов. Кристаллы минералов нередко несут на гранях характерную штриховку, фигуры роста и растворения. Массовая кристаллизация (например, при образовании изверженных горных пород) создаёт обстановку стеснённого роста, и минералы образуют зёрна неправильной формы. Детальное изучение форм выделений минералов, скульптуры на гранях их кристаллов, явлений двойникования, кристаллов-фантомов и т.д., прослеживание морфологической эволюции минералов в процессе их образования (кристалло-морфологический и онтогенический анализ) позволяют воссоздать историю формирования минеральных индивидов. Среди кристаллических минеральных индивидов различают: кристаллы нормальные, т.е. плоско- и полногранные разного облика, определяющегося составом и условиями образования, скелетные (рёберные), блочные, скрученные, расщеплённые, дендритные (расщеплённые скелетные кристаллы); сферокристаллы, возникающие при объёмном расщеплении кристаллов вплоть до образования круглых кристаллических индивидов особенно характерных для стильбита и Mg (Mn) — кальцита; сферолиты, образованные расходящимися из центра пучками тончайших волокон, игл, столбчатых, пластинчатых и более крупных составных частей; сфероидолиты, отдельные волокна, иглы которых не прямые, как в сферолите, а изогнуты к периферии; и те и другие имеют круглую поверхность, причём сферолиты часто шарообразны.

Значительно чаще, чем отдельные кристаллы минералов, встречаются их сростки (минеральные агрегаты), как закономерно ориентированные (двойники, эпитаксия и синтаксия, симплектитовые и топотаксического срастания), так и лишённые взаимной ориентировки. Блочные, скрученные, дендритные и расщеплённые кристаллы, сферокристаллы, сферолиты и сфероидолиты могут рассматриваться одновременно как индивиды, из которых слагаются более сложные агрегаты, и как минеральные агрегаты, состоящие из отдельных индивидов — волокон, игл и т.д. К минеральным агрегатам относятся друзы нормальных кристаллов, корки расщеплённых кристаллов, сферо-кристаллов, сферолитов. Все они образуются на относительно плоском основании. На основаниях иной формы могут возникать, например, псевдосталактиты, представляющие сферолитовые корки, возникающие вокруг волосовидных и других оснований (игольчатых минералов и остатков от растворения вмещающей породы и т.п.). Минеральные индивиды и минеральные агрегаты слагают минеральные тела. К малым минеральным телам относят, например, коралиты, сталактиты, сталагмиты, пизолиты, кокарды, гнёзда, жеоды, конкреции, к крупным — жилы, рудные столбы, пласты, залежи, некки, силлы, батолиты, лакколиты и т.д.

Классификация минералов

Попытки систематизации минералов на различной основе предпринимались уже в античном мире. Первоначально (от Аристотеля до Ибн Сины и Бируни) их делили по внешним признакам, иногда привлекая и генетические элементы, зачастую самые фантастические. Начиная с позднего Возрождения и вплоть до начала 19 в. доминировали классификации, основанные на внешних признаках и физических свойствах минералов Во 2-й половине 19 — начале 20 вв. исключительное распространение получили химические классификации минералов (труды П. Грота, В. И. Вернадского, П. Ниггли и др.). С 20-х гг. 20 в. всё большую роль начинают играть кристаллохимические классификации, в которых за основу принимаются в равной мере химический состав и кристаллическая структура минералов. В современной минералогии имеется много различных вариантов минералогической систематики. В CCCP наиболее распространена классификация минералов на типы и классы по химическому составу (табл.).

Более мелкие таксоны внутри классов (подклассы, отделы, группы и др.) выделяют по типу структуры (силикаты) и в соответствии со степенью усложнения состава. При выделении дробных таксонов основываются также на группировке близких в геохимическом и кристаллохимическом отношении катионов и анионов. Ведутся специальные исследования в направлении создания естественной генетико-структурной и химико-структурной систематики минералов.

Схема классификации минералов

Физические свойства минералов

обусловлены их внутренним строением и химическим составом. Наблюдаемые у реальных минералов колебания физических свойств вызваны явлениями микронеоднородности и изоморфизма, структурными дефектами, различной степенью упорядоченности или метамиктности (иногда даже в пределах одного зерна) и другими факторами. Физические свойства минералов наряду с их морфологией — основа их диагностики, поисков, а в ряде случаев и практического использования. К физическим свойствам минералов относятся их плотность, механические, оптические, люминесцентные, магнитные, электрические, термические свойства, радиоактивность.

По плотности минералы подразделяют на лёгкие (до 2500 кг/м3), средние (2500-4000 кг/м3), тяжёлые (4000-8000 кг/м3) и весьма тяжёлые (более 8000 кг/м3). В минералогическом анализе к лёгкой фракции относятся минералы с плотностью 2900 кг/м3 (не тонущие в бромоформе), к тяжёлой — минералы с плотностью >2900 кг/м3 (тонущие в нём). Плотность минералов определяется его составом (содержанием тяжёлых катионов) и типом структуры, степенью её совершенства, явлениями гидратации и метамиктности, характером и количеством микровключений.

Механические свойства минералов

Механические свойства минералов включают твёрдость минералов, упругие свойства, излом, спайность минералов и отдельность. Качественное определение упругих свойств минералов производится визуально, по их реакции на механические напряжения (характеру деформаций). Различают минералы хрупкие (большинство) и ковкие (некоторые самородные металлы и сульфиды), а среди листоватых и чешуйчатых минералов — гибкие упругие (слюды) и неупругие (хлориты, урановые слюдки), а также негибкие (хрупкие слюды). Волокнистые минералы бывают ломкими и гибкими (хризотил-асбест). Излом — важное диагностическое свойство минерала, характеризует поверхность обломков, на которые он раскалывается (не по спайности) при ударе. Различают изломы раковистый, занозистый, волокнистый, землистый, ровный, неровный, ступенчатый и др.

Оптические свойства минералов

Оптические свойства минералов включают цвет минералов, блеск, степень прозрачности, светопреломление и отражение, плеохроизм и др. Кристаллооптические свойства минералов изучают и количественно измеряют с помощью поляризационного микроскопа: прозрачных минералов — в проходящем свете, в тонких срезах (шлифах) или иммерсионных средах; непрозрачных — в отражённом свете, в аншлифах (полировках). Для прозрачных минералов определяют оптические константы: показатели светопреломления, их дисперсию, двупреломление света, осность, оптических знак, величину угла между оптическими осями, схему плеохроизма; для непрозрачных минералов — отражение, оптическую анизотропию, двуотражение, внутренние рефлексы, дисперсию отражения и поглощения. Блеск — характерный диагностический признак для многих минералов. Он определяется типом химической связи, составом минералов и величиной светопреломления. Различают металлический, полуметаллический, алмазный, жирный, восковой, смоляной, стеклянный, шелковистый, перламутровый и другие блески минералов.

Магнитные (см. Магнитные свойства), люминесцентные, электрические (см. Электрические свойства), термические (см. Термический анализ) и другие физические свойства минералов изучает развивающийся раздел минералогии — физика минералов, широко использующий для исследований свойств минералов методы физики твёрдого тела и соответствующую аппаратуру (ИК-, ЯГР-, ЭПР-, ЯМР-, Оже-спектрометры, просвечивающие электронные микроскопы и др.). Знание свойств минералов, с одной стороны, необходимо для точной диагностики минералов, с другой — для изучения их типоморфизма, разработки эффективных методов извлечения минералов из руд, геофизических методов разведки, использования минералов в народном хозяйстве.

Диагностика. Предварительная полевая диагностика минералов производится по внешним признакам и простым физическим свойствам: морфологии выделений, относительной твёрдости и плотности, цвету черты, блеску, побежалости, спайности, излому, люминесценции и пр. С помощью компаса диагностируются ферромагнитные минералы (магнетит, пирротин).

Для определения карбонатов используются методы окрашивания, "вскипание" с HCl. Иногда прибегают к простейшим качественным химическим реакциям (например, на фосфор с молибденово-кислым аммонием). Многие распространённые минералы, породообразующие и рудные, уже в полевых условиях удаётся определить достаточно надёжно. Более точная диагностика осуществляется в лабораторных условиях: оптическими методами (под микроскопом — в прозрачных шлифах, аншлифах, иммерсионных препаратах, при помощи диагностического травления), по рентгенограммам, на основе определения элементного состава посредством химического, эмиссионного спектрального, атомно-абсорбционного, рентгенорадиометрического и других видов анализа, по ИК-спектрам, спектрам фото- и рентгенолюминесценции и т.д. Высокодисперсные минералы, например глинистые, дающие на рентгенограммах нечёткие диффузные линии, уверенно диагностируются лишь под электронным микроскопом, с применением метода электронографии. Тот же метод позволяет точно диагностировать смешаннослойные минералы, политипы листоватых и чешуйчатых минералов. Карбонаты и другие минералы, содержащие летучие компоненты, определяются при помощи термического анализа (по дифференционным кривым нагревания и кривым потери в весе). Для точной диагностики метамиктных минералов часто требуется сочетание рентгеновской дифрактометрии и термического анализа. Степень упорядочения минералов определяется в основном рентгенографическими методами. Формы вхождения воды и тонкие структурные особенности минералов устанавливаются комплексом физических методов (термический анализ, ИК-, ЯМР-спектроскопия, ЯГР-, ЭПР-спектроскопия, нейтронография и др.). Формы вхождения примесей в минералы выясняются с помощью ЭПР-спектроскопии, электронной микроскопии, микрорентгеноспектрального анализа на электронном микрозонде, локального (лазерного) спектрального анализа. Локальные методы исследования позволяют выявить микронеоднородность минералов и более достоверно определить химический состав чистых минеральных фаз.

Нахождение минералов в природе

По распространённости в природе все минералы разделяют на главные породо- и рудообразующие (см. Породообразующие минералы), второстепенные, акцессорные минералы, редко встречающиеся (не образующие больших скоплений) и весьма редкие (известные в виде единичных находок). Это разделение условно. По мере открытия новых генетических типов месторождений многие минералы, ранее считавшиеся редкими и крайне редкими, приобретают значение важных компонентов руд (давсонит, пирохлор, бертрандит, фенакит, воджинит, тунгстенит, бадделеит, бишофит, трона и т.д.).

Изучением условий и процессов образования и изменения минералов занимается г