Минерал

08.11.2012 3607
Соңғы редакциялау: 23 қазан 2012 Минерал (ескі лат. mіnera – кентас кесегі) – хим. құрамы және физ. қасиеттері бір текті табиғи дене. Ол жер бетіндегі немесе жердің (ғарыш денелерінің) қойнауындағы физ.-хим. процестерге байланысты пайда болып, тау жыныстарын, кентастар мен метеориттерді, т.б. құрайды. М. негізінен қатты денелер. Олар кристалды (пирит, галенит), аморфты (опал, лимонит) және метамикты (сырты кристалл тәрізді, ішкі құрылысы аморфты, шыныға ұқсас) болып жіктеледі. Әр М. өзіне тән құрамды, кристалды құрылымы бар табиғи қосынды. Жекелеген кристалдар, дәндер және басқа денелер М-дық индивид деп, ал М-дық индивидтердің бірігіп түзілгендері минералдық агрегаттар деп аталады. Табиғатта зерттелген М. түрлері 2,5 мыңға жуық, жыл сайын 30-ға жақын жаңа М. түрлері анықталады. М-дардың көпшілігінде ионды құрылым кездеседі (кристалдық химия). Ковалентті және интерметалдық құрылымдар аз кездеседі. М. құрауға Менделеев кестесіндегі инертті (асыл) газдар мен ураннан соңғы элементтердің бәрі қатысады. Олардың кейбіреуі М. құрауда басты орын алады, ал құрылымы мен қасиеттері басты элементтерге ұқсастары (Pd, Ge, Іn, Cd, Ga, Tl, Se, І, Br, Re, Rb) М-дардың құрамында изоморфтық қоспалар түрінде кездеседі. Изоморфтық қоспалар М-дардың хим. қасиеттерін өзгертеді. Табиғатта силикаттар (М-дың жалпы санының 25%-ы), сульфидтер (13%), фосфаттар мен ванадаттар (18%), тотықтар мен гидрототықтар (12%), түрлі табиғи хим. қосылыстардың (32%) М-дары бар. Жер қыртысының 92%-ы силикаттардан, тотықтардан, гидрототықтардан тұрады. Хим. құрамы жағынан М-дар таза элементтер және күрделі қосылыстар болып бөлінеді. М. кристалдары жай аниондардан (S2–, O2–, OH–, Cl–, т.б.), аниондық радикалдардан [CO3]2–, [SіO4]4–, [PO4]3–, т.б. құралады. М-дарды кристалды хим. жіктеу, құрылысының ерекшеліктеріне негізделген. Құрылымы бір типтес М-дар құрамының изоморфизм процестерінен өзгеруі оларды құраушы атомдардың, иондардың атомдық (иондық) радиустарына, кристалдық-хим. сандарына, хим. байланыс түрлеріне байланысты болады. М. морфологиясы оның ішкі, құрылысына, пайда болу, қалыптасу жағдайларына қарай анықталады. Мыс., Қарағанды өңірінің талшықты родуситі – сұйық, ал бұршақ сияқты тығыз, борпылдақ родуситі – қою коллоид ерітінділерінің кристалдануынан түзілген. Жеке М-дар сыңарларының өлшемі әр түрлі болады. Тарбағатай пегматиттерінен табылған кварц кристалдарының ұз. 6 м, салм. 72 т., қырларының ені 1 м-ге жетеді. Кейбір коллоидтық М-дардың көлемі бірнеше м3 болады. Табиғаттағы М-дар сырт пішініне қарай көбіне дендриттер, оолиттер, сферолиттер, секрециялар, конкрециялар, дән, топырақ сияқты массалар, сталактиттер, сталагмиттер түрінде кездеседі. М-дардың физ. қасиеттері кристалдық құрылымына және хим. құрамына байланысты. Тығыздығына байланысты М-дар жеңіл (2500 кг/м3 дейін), орташа (2500 – 4000 кг/м3), ауыр (4000 – 8000 кг/м3) және өте ауыр (8000 кг/м3-тен жоғары) болып жіктеледі. Мөлдірлік қасиетіне байланысты мөлдір (тау хрусталі), шала мөлдір (сфалерит), мөлдір емес (магнетит) болып ажыратылады. М-дар жаралу, өсу, өзгеру сатыларынан (М-дар онтогениясы) өтеді. М. магмалық балқымаларда, ерітінділерде, газдарда түзіледі. Белгілі процестерден кейін бірнеше М-дың топталуы М-дар парагенезисі деп аталады. Пайда болған М-дар ассоциациялары парагенетик. талдау негізінде жасалған әр түрлі физ.-хим. диаграммалар бойынша анықталады. Табиғи реакцияларда түзілетін М. өзін қоршаған ортамен, ортаның фазалық қалпымен және физ.-хим. параметрлермен тығыз байланысты. Бұл жағдайлар М-дардың құрамы мен түрлі қасиеттеріне әсер етіп, оған типоморфтық белгілер (М-дардың кристаллогр. ерекшеліктері, агрегаттарының сипаты, жеке сыңарларының өлшемі, кейбір физ.-хим. қасиеттер) береді. М-дар экзогендік, эндогендік, метаморфогендік процестерде пайда болады. М-дардың генезисін анықтау үшін олардың түзілу процестерінің химизмін, пайда болған ортаның фазалық қалпын, жүйенің физ.-хим. параметрлерін, түзілу, өсу, даму жолдарын, оны құраған заттардың түп негізін білу керек. Бұл аталғандарды анықтаудың басты жолдары: а) геол. жағдайларды зерттеу; ә) типоморфтық белгілерді анықтау; б) парагенетик. талдау; в) онтоген. талдау; г) газ бен сұйық қосындысын зерттеу; ғ) табиғи реакциялардың термодинамик. шамаларын есептеу; д) әр түрлі геотермометрлер мен газобарометрлер арқылы термодинамик. параметрлерді анықтау; е) теңдеулердің физ.-хим. жүйесін зерттеу; ж) табиғатта түзілу жолдарын тәжірибемен қайталау; з) изотоптық құрамын анықтау. М-дардың өндірісте қолданылуы олардың түрлі бағалы қасиеттеріне негізделген. Өте қатты М-дар (алмас, корунд, гранат, т.б.) абразивтер ретінде, пьезоэл. қасиеті барлары радиоэлектроникада қолданылады; қатты әдемі түстілерінен зергерлік бұйымдар жасалады. М-дардың физ. қасиеттері олардың кендерін іздеуге, кентастарды байытуға мүмкіншілік береді. Қазақстанда кездесетін М-дардан Менделеев кестесіндегі элементтердің 60-тан астамы өндіріледі. Қазақстанның әр жерінен жиналған М-дардың таңдаулы коллекциялары Қазақстанның геол. мұражайларына қойылған. Бандунгтегі (Индонезия) геол. мекеменің мұражайында Семізбұғы кенінің корунд М-ы сақтаулы; қ. Минералогия. Н. Құдайбергенов Дереккөзі: "Қазақстан" ұлттық энциклопедиясы, Алматы, "Қазақ энциклопедиясы", 1998 ж. 6-том

Соңғы редакциялау:

23 қазан 2012

Минерал (ескі лат. mіnera – кентас кесегі) – хим. құрамы және физ. қасиеттері бір текті табиғи дене. Ол жер бетіндегі немесе жердің (ғарыш денелерінің) қойнауындағы физ.-хим. процестерге байланысты пайда болып, тау жыныстарын, кентастар мен метеориттерді, т.б. құрайды. М. негізінен қатты денелер. Олар кристалды (пирит, галенит), аморфты (опал, лимонит) және метамикты (сырты кристалл тәрізді, ішкі құрылысы аморфты, шыныға ұқсас) болып жіктеледі. Әр М. өзіне тән құрамды, кристалды құрылымы бар табиғи қосынды. Жекелеген кристалдар, дәндер және басқа денелер М-дық индивид деп, ал М-дық индивидтердің бірігіп түзілгендері минералдық агрегаттар деп аталады. Табиғатта зерттелген М. түрлері 2,5 мыңға жуық, жыл сайын 30-ға жақын жаңа М. түрлері анықталады. М-дардың көпшілігінде ионды құрылым кездеседі (кристалдық химия). Ковалентті және интерметалдық құрылымдар аз кездеседі. М. құрауға Менделеев кестесіндегі инертті (асыл) газдар мен ураннан соңғы элементтердің бәрі қатысады. Олардың кейбіреуі М. құрауда басты орын алады, ал құрылымы мен қасиеттері басты элементтерге ұқсастары (Pd, Ge, Іn, Cd, Ga, Tl, Se, І, Br, Re, Rb) М-дардың құрамында изоморфтық қоспалар түрінде кездеседі. Изоморфтық қоспалар М-дардың хим. қасиеттерін өзгертеді. Табиғатта силикаттар (М-дың жалпы санының 25%-ы), сульфидтер (13%), фосфаттар мен ванадаттар (18%), тотықтар мен гидрототықтар (12%), түрлі табиғи хим. қосылыстардың (32%) М-дары бар. Жер қыртысының 92%-ы силикаттардан, тотықтардан, гидрототықтардан тұрады. Хим. құрамы жағынан М-дар таза элементтер және күрделі қосылыстар болып бөлінеді. М. кристалдары жай аниондардан (S2–, O2–, OH–, Cl–, т.б.), аниондық радикалдардан [CO3]2–, [SіO4]4–, [PO4]3–, т.б. құралады. М-дарды кристалды хим. жіктеу, құрылысының ерекшеліктеріне негізделген. Құрылымы бір типтес М-дар құрамының изоморфизм процестерінен өзгеруі оларды құраушы атомдардың, иондардың атомдық (иондық) радиустарына, кристалдық-хим. сандарына, хим. байланыс түрлеріне байланысты болады. М. морфологиясы оның ішкі, құрылысына, пайда болу, қалыптасу жағдайларына қарай анықталады. Мыс., Қарағанды өңірінің талшықты родуситі – сұйық, ал бұршақ сияқты тығыз, борпылдақ родуситі – қою коллоид ерітінділерінің кристалдануынан түзілген. Жеке М-дар сыңарларының өлшемі әр түрлі болады. Тарбағатай пегматиттерінен табылған кварц кристалдарының ұз. 6 м, салм. 72 т., қырларының ені 1 м-ге жетеді. Кейбір коллоидтық М-дардың көлемі бірнеше м3 болады. Табиғаттағы М-дар сырт пішініне қарай көбіне дендриттер, оолиттер, сферолиттер, секрециялар, конкрециялар, дән, топырақ сияқты массалар, сталактиттер, сталагмиттер түрінде кездеседі. М-дардың физ. қасиеттері кристалдық құрылымына және хим. құрамына байланысты. Тығыздығына байланысты М-дар жеңіл (2500 кг/м3 дейін), орташа (2500 – 4000 кг/м3), ауыр (4000 – 8000 кг/м3) және өте ауыр (8000 кг/м3-тен жоғары) болып жіктеледі. Мөлдірлік қасиетіне байланысты мөлдір (тау хрусталі), шала мөлдір (сфалерит), мөлдір емес (магнетит) болып ажыратылады.

М-дар жаралу, өсу, өзгеру сатыларынан (М-дар онтогениясы) өтеді. М. магмалық балқымаларда, ерітінділерде, газдарда түзіледі. Белгілі процестерден кейін бірнеше М-дың топталуы М-дар парагенезисі деп аталады. Пайда болған М-дар ассоциациялары парагенетик. талдау негізінде жасалған әр түрлі физ.-хим. диаграммалар бойынша анықталады. Табиғи реакцияларда түзілетін М. өзін қоршаған ортамен, ортаның фазалық қалпымен және физ.-хим. параметрлермен тығыз байланысты. Бұл жағдайлар М-дардың құрамы мен түрлі қасиеттеріне әсер етіп, оған типоморфтық белгілер (М-дардың кристаллогр. ерекшеліктері, агрегаттарының сипаты, жеке сыңарларының өлшемі, кейбір физ.-хим. қасиеттер) береді. М-дар экзогендік, эндогендік, метаморфогендік процестерде пайда болады. М-дардың генезисін анықтау үшін олардың түзілу процестерінің химизмін, пайда болған ортаның фазалық қалпын, жүйенің физ.-хим. параметрлерін, түзілу, өсу, даму жолдарын, оны құраған заттардың түп негізін білу керек. Бұл аталғандарды анықтаудың басты жолдары: а) геол. жағдайларды зерттеу; ә) типоморфтық белгілерді анықтау; б) парагенетик. талдау; в) онтоген. талдау; г) газ бен сұйық қосындысын зерттеу; ғ) табиғи реакциялардың термодинамик. шамаларын есептеу; д) әр түрлі геотермометрлер мен газобарометрлер арқылы термодинамик. параметрлерді анықтау; е) теңдеулердің физ.-хим. жүйесін зерттеу; ж) табиғатта түзілу жолдарын тәжірибемен қайталау; з) изотоптық құрамын анықтау. М-дардың өндірісте қолданылуы олардың түрлі бағалы қасиеттеріне негізделген. Өте қатты М-дар (алмас, корунд, гранат, т.б.) абразивтер ретінде, пьезоэл. қасиеті барлары радиоэлектроникада қолданылады; қатты әдемі түстілерінен зергерлік бұйымдар жасалады. М-дардың физ. қасиеттері олардың кендерін іздеуге, кентастарды байытуға мүмкіншілік береді. Қазақстанда кездесетін М-дардан Менделеев кестесіндегі элементтердің 60-тан астамы өндіріледі. Қазақстанның әр жерінен жиналған М-дардың таңдаулы коллекциялары Қазақстанның геол. мұражайларына қойылған. Бандунгтегі (Индонезия) геол. мекеменің мұражайында Семізбұғы кенінің корунд М-ы сақтаулы; қ. Минералогия.

Н. Құдайбергенов

Дереккөзі: "Қазақстан" ұлттық энциклопедиясы, Алматы, "Қазақ энциклопедиясы", 1998 ж. 6-том