В Квасниця, В Павлншнн,0 Матковський - Стан та перспективи мінералогічної кристалографії в україні - страница 1

Страницы:
1 

ВІСНИК ЛЬВІВ. УН-ТУ Серія хім. 2004. Вип.45. С.3-8

VISNYKLVIVWIV. Ser. Khim. 2004. No 45. P. 3-8

УДК 548.549 (477)

СТАН ТА ПЕРСПЕКТИВИ МІНЕРАЛОГІЧНОЇ КРИСТАЛОГРАФІЇ

В УКРАЇНІ

 

В. Квасниця1, В. Павлншнн2,0. Матковський3

 

' Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення НАН України, пр. академіка Палладіна, 34 03680 Київ, Україна

2 Київський національний університет імені Тараса Шевченка, вул. Васильківська, 90 03022 Київ, Україна

3 Львівський національний університет імені Івана Франка, вул. Грушевського, 4 79005 Львів, Україна

Проаналізовано стан та шляхи розвитку мінералогічної кристалографії в Україні. Охарактеризовано вивченість крнсталоморфології, анатомії і онтогенії мінералів України. Розглянуто проблеми та завдання мінералогічної кристалографії на сучасному етапі.

Кяючові слова: мінералогічна кристалографія, анатомія, онтогенія, підсумки, проблеми, завдання.

Термін "мінералогічна кристалографія" вперше впровадив у геологічну літературу (1951) у Львоаі академік Є.К. Лазаренко [1]. Мета введення такого поняття - прагнення зупинити зростання розриву між мінералогією та кристалографією, який виник дещо раніше внаслідок інтенсивного розвитку кристалофізики. Однак історія мінералогічної кристалографії давня і нерозривно пов'язана з історією мінералогії, позаяк кристалографія зародилася як наукова дисципліна в лоні крнсталоморфології мінералів. У першій половині XX ст. зближення кристалографії з хімією, фізикою та математикою позначило її відхід від мінералогії і перетворення в самостійну багатопрофільну науку. В зв'язку з інтенсивним розвитком рентгенівських досліджень кристалів позиції традиційної кристалографії при вивченні мінералів стали хиткими. Кристал о морф о логічні методи дослідження мінералів мінералоги перестали використовувати. Тому виникла потреба виділити кристалографічні дослідження в самостійний науковий напрям геологічної науки - мінералогічну кристалографію.

За Є.К. Лазаренком [2] "мінералогічною кристалографією слід називати розділ кристалографії, і відповідно мінералогії, в межах якого вивчається крнсталоморфологія, внутрішня будова та онтогенія мінеральних індивідів і їх закономірних зростків". Подібне визначення мінералогічної кристалографії подав І.І. Шафрановськнй [3], який вважав, що вона є розділом кристалографії І відповідно мінералогії, вивчає морфологію, внутрішню будоау та крнсталогенезнс індивідів, агрегатів мінералів та їхніх штучних аналогів. Детальна історія та шляхи розвитку

 

 

© Квасниця В., Павлишин В., Матковський О. та ін., 2004мінералогічної кристалографії подана в багатьох працях І.І. Шафрановського [3] та спеціальних публікаціях [4, 5].

Коротка історія досліджень кристаломорфології мінералів України. Перші значні кристаломорфологічні дослідження мінералів України були виконані ще в другій половині XIX ст. (Ф. Феттерле (1868) і Г. Чермак (1868) - сильвін з Прикарпаття; Я. Румф (1872) і Ф, Зефарович (1872, 1873) - сингеніт (калушит) з Прикврпаття; М. Кокшаров (1861) і П. Єремеев (1897) - циркон (ауербахіт) з Прназов'я; П. Єремеев (1895) - золото з Нагольного кряжу в Донбасі; П. Єремеєв (1895) і Г. Чермак (1896) - кіновар з Мнкнтівського родовища в Донбасі) і в першій половині XX ст. Я. Самойлов (1906) - кварц, галеніт, пірит, марказит, арсенопірит, бурноніт з Нагольного кряжу; Ф. Кройц (1913) - сильвін з Прикарпаття; А. Лашкевич (1927-1936) - калушит, астраханіт і глазерит з Прикарпаття; Л, Іванов (1913, 1933, 1936) - топаз, альбіт, мікроклін, ортоклаз з камерних пегматитів Волині). Кристаломорфологію приблизно 20 мінералів Криму також досліджували в першій половині XX ст. (П- Мурзаев, О. Ферсман, С. Попов, П. Двойченко, Я. Самойлов, Ф. Абрамов, П. Зем'ятчинський, Б. Мохрннськнй та інші) Й узагальнили в книзі СП. Попова "Минералогия Крыма" (1938).

У післявоєнні роки (після 1945 р.) кристаломорфологічні дослідження мінералів України були зосереджені при університетах Львова і Києва. Особливо інтенсивно працювала Львівська школа мінералогічної кристалографії під керівництвом Є.К. Лазаренка, результати роботи якої викладено в монографічних працях з регіональної мінералогії України і в численних статтях. Класичні праці крнсталоморфологічних досліджень цієї школи: П.К. Вовк - польоаі шпати з камерних пегматитів Волині, Б.В. Заціх - гідротермальні мінерали ртутних і поліметалічних родовищ Карпат і Донбасу, В.М, Крочук - різні мінерали карбонатитів Чернігівського комплексу в Приазов'ї та новіші дослідження {Квасница В.Н., Крочук В.М., 1992). Певні досягнення у вивченні крнсталоморфології мінералів України мають мінералоги Інституту геохімії', мінералогії та рудоутворення національної академії наук України, Київського національного університету їм. Тараса Шевченка, Криворізького технічного університету, Донецького технічного університету, Сімферопольського інституту мінеральних ресурсів та Одеського національного університету їм. 1,1. Мечникова.

Кристалосиметрійний аналіз мінералів України. Розподіл мінералів земної кори за такими кристалографічними показниками, як категорії, сингонії, види і просторові групи симетрії для геологічних регіонів, рудних районів чи значних мінеральних комплексів дає змогу порівнювати еволюцію їх розвитку і прогнозувати можливість знахідок нових мінералів. Результати такого аналізу (Павлишин В.И., Квасница В.Н., Мельников B.C., 1991) відомих тоді близько 700 мінералів України свідчать, що послідовність їх розподілу за кількістю мінералів певних категорій, сингоній і видів сингоній ідентична такій для земної корн: а) категорії: низька -середня - вища; б) сингонії: моноклінна - ромбічна - кубічна - тригональна -тетрагональна - гексагональна - трнклінна; в) види: планаксіальні - центральні -планальні - аксіальні - примітивні - інверсійно-лланальні - Інверсійно-примітивні. Як і для земної кори в цілому, для України характерна значна перевага за кількістю мінералів планаксіальних видів (близько 70%). Найважливіші за кількістю мінералів України такі види симетрії: 2т, гатт і тЗт, а також такі просторові групи: С2/т, Phma, Р2,/С.

Кристалосиметрійний аналіз мінералів також проведено для важливого рудного

СТАН ТА ПЕРСПЕКТИВИ МІНЕРАЛОГІЧНОЇ КРИСТАЛОГРАФІЇ.,


егіону, - Українські Карпати (Квасница ВН., Егорова Л.И., 198.9). Цю роботу потрібно поновити, враховуючи кількості мінералів, відкритих нині в Україні, в також для різних геологічних регіонів і геосфер земної кори України.

Кристаломорфологічний аналіз мінералів України. Спільними зусиллями всіх мінералогів України, враховуючи колоніальні часи, вивчено кристал ом орфологію лише незначної частини із майже 800 сьгодні відомих мінералів України, всього близько 14%, Ця вивченість дуже нерівномірне для мінеральних видів і геологічних об'єктів, а також окремих регіонів. Досить добре вивчено кристаломорфологію більше двох десятків мінералів: самородне золото, самородна мідь, алмаз, графіт, сірка, сфалерит, кіновар, баделеїт, фенакіт, циркон, топаз, кварц, альбіт, ортоклаз, мікроклін, барит, сннгеніт, кальцит. До найкрвше кристал о морфологічно вивчених регіонів належить Приазовський блок Українського щита і Донецьку складчасту область, а до мінеральних комплексів - камерні пегматити Волині, карбонатнти Приазов'я та гідротермальну мінералізацію Закарпаття. Ці кристалогрвфічно добре вивчені мінерали України сьогодні можна розподіляти за габітусннми типами для певних мінеральних комплексів. Це може стати основою для розробки морфо генетичних класифікацій мінералів І їх кристалогенетичних аизначників.

Анатомічний і онтогенічний аналізи мінералів України. Ступінь вивченості анатомії і онтогенії мінералів України приблизно такий самий як і крнсталоморфології. Лише анатомію кварцу та циркону вивчено на належному рівні. Найкраще досліджено кварц із камерних пегматитів Волині та гідротермальних жил Донбасу, Карпат і Криворіжжя; циркон із магматичних і метаморфічних порід окремих геоблоківУкраїнського щита. Крім того, онтогенічний аналіз широко використовують криворізькі мінералоги у геолого-техкологічному картуванні родовищ залізних руд, львівські мінералоги в мінералогічному картуванні золоторудних об'єктів, одеські мінералоги у вивченні акцесорних мінералів гірських порід.

Проблеми і завдання мінералогічної кристалографії в Україні, Навіть стислий кристаломорфологічний аналіз мінералів України допомагає визначити головну проблему цього напряму геологічних досліджень - недостатньо вивчена кристалографія мінералів України. Це ж стосується вивчення анатомії й онтогенії мінералів. Необхідність інтенсивного розвитку кристаломорфо логічних і онтогенічних досліджень зумовлена тим, що, крім суто теоретичних надбань, вони мають прямий вихід у геологічну практику (пошуки, розвідку, оцінку родовищ тих чи інших покладів) позаяк є, наприклад, основним методом у проведенні топомінералогічного вивчення (зокрема мінералогічного картування на рудних об'єктах), при м і иералого-техно логічній типізації руд, вирішенні питань петрогенезнсу й кореляції магматичних і метаморфічних порід тощо. З таким станом мінералого-крнсталографічної вивченості тісно пов'язана кадрова проблема - вищі навчальні заклади України не готують фахівців з цісї галузі, немає нового обладнання для крнсталоморфологічних досліджень. Із осередків, які активно проводили дослідження з мінералогічної кристалографії, на сьогодні залишилися групи дослідників при кафедрі мінералогії Львівського університету та Інституту геохімії, мінералогії та рудоутворення національної академії наук України в Києві.

Щоб вирішити ш проблеми, треба якісно викладати кристалографію і готувати фахівців на геологічних і гірничорудних факультетах вищих навчальних закладів України, створюючи кафедри кристалографії зі спеціалізацією "Мінералогічна кристалографія", у науково-дослідних інститутах - відділи та лабораторії мінерал о­гічної кристалографії. Треба видавати підручники та спеціальну довідкову літературу з мінералогічної кристалографії, випускати моделі кристалографічних багатогранників і структур мінералів, гоніометрів, фотогоніометрів тощо. Ці проблеми та шляхи їх вирішення зазначено в [4]. Тільки тоді можна створити базу для мінералогічної кристалографії. Щодо видання літератури, то певні зрушення вже помітні - це підручник В. Павлншнна "Основи морфології та анатомії мінералів" (Київ, 2000), препринти Т. Вннниченко та І. Бакуменко до курсу лекцій з кристалографії тощо.

Завдання у вивченні кристаломорфології мінералів України ми визначили раніше [5, 6], вони залишаються актуальними Й сьогодні, тому що випливають із структури мінералогічної кристалографії: а) вчення про реальні кристали мінералів;

б) вчення про взаємодію кристала і середовища; в) вчення про закономірності
кристалоутворення і кристалорозподілу в геологічних об'єктах. До них варто
долучити: а) монографічне вивчення кристалів всіх мінералів і створення на цій
основі кристалогенетнчних визначників з метою використання даних про форму
кристалів у геологічній теорії і практиці, а також розробка критеріїв пошуку
И ощнки
(пошукова крнсталоморфологія); б) подальший розвиток "експериментальної"
кристаломорфології, яка моделює реальні умови кристалоутворення мінералів;

в) подальший розвиток структурної мінералогії (кристаломорфології) з метою
конкретизації впливу структури на форму мінералу; г) вирішення
загальногеологічних проблем (завдяки крнсталоморфології акцесорних мінералів,
наприклад, узагальнити всі дані з кристаломорфології, анатомії Й онтогенії
поширеного мінералу України циркон, провести потрібні додаткові дослідження
цього мінералу. Тоді "цирконометрія" зможе відіграти значну роль у вирішенні
багатьох геологічних питань в Україні); д) вирішення технологічних питань
(наприклад, використання морфологічних особливостей кристалів з метою розробки
раціональних технологій збагачення руд, моноблоків кристалів тощо); е) вирішення
проблем кристалосинтезу; є) посилити дослідження сучасного кристалоутворення
мінералів вугільних та інших териконів України, що може мати теоретичне і
практичне значення; ж) варто детальніше досліджувати сучасне кристалоутворення
-
"людське каміння". Морфологічні дослідження "людських кристалів" можуть мати
вирішальне значення для попередження та лікування різних захворювань.

Перспективи мінералогічної кристалографії в XXI cm. Сьогодні ще немає чітко напрацьованої системи, структури, методології й навіть концепції мінералогічної кристалографії XXI ст. Заглядаючи у її майбутнє, наведемо деякі принципово важливі положення, які, на нашу думку, свідчать, що мінералогічна кристалографія має майбутнє: 1) треба створити вчення про реальні кристали досконало (як про ідеальні кристали, які органічно пов'язані з ним); 2) надалі розробляти теорію морфогенезу иа основі тріади "хімічний склад структура -* форма кристалів"; 3) припинились широкомасштабні узагальнення морфології мінералів на кшталт атласу В. Гольдшмідта. Фактично з 1916 р. ні по одному мінералу не напрацьовано узагальнення форм його прояву у природі. Тому у XXI ст. доцільно створити новий (тлумачний) атлас морфології мінералів на підставі нових досягнень мінералогічної кристалографії, теорії та експерименту; 4) у природі переважають не кристалн-багатогранинки, а кристали-зерна - складові частини більшості широковживаних порід і руд. У XXI ст. мінералогічна кристалографія поаннна стати ще популярнішою, оскільки є наукова і практична потреба вивчати зовнішню та внутрішню морфологію розмаїтості кристалів-зерен і визначати їх як повноцінні об'єкти дослідження. Це

СТАН ТА ПЕРСПЕКТИВИ МІНЕРАЛОГІЧНОЇ КРИСТАЛОГРАФИ


значає, що кристалографія спрямовує свої зусилля у галузь слабхоупорядкованих систем: породи, руди, родовища, земна кора, Земля, тобто переходить від аналізу математично точних і високосиметрнчних кристалів до аналізу об'єктів з порушеною й первісно на загал невисокою симетрією; 5) сучасна мінералогічна кристалографія переходить з одного боку у мікро- І нанорівні, з іншого - охоплює мегасистеми (навіть космічні). Поряд з неорганічними індивідами та агрегатами об'єктами кристалографії стають біосистемн різних рівнів, до розгляду кристалоутворюючих процесів залучають біокрнсгалізашйні механізми. Аналіз статичних структур трансформується в аналіз динамічних структур, тобто звичні для нас просторові координати доповнюють часовими.

1.      Назаренко Е.К. К вопросу о современных задачах советской минералогии // Минерал, сб. Львов, геол. об-ва. 1951. Л°5, С.3-12.

2.      Назаренко Е.К. Состояние и задачи минералогической кристаллографии //Минерал, сб. Львов, ун-та. 1967. №21. Вып.2. С. 119-125.

3.      Шафрановским И.И, Очерки по минералогической кристаллографии. Л., 1974.

4.      Матковський О.!., Бартошинсъкий З.В. Шляхи розвитку мінералогічної кристалографії// Минерал, журнал. 1998. Т.20. №2. С.3-11.

5.      Kvasnytsya V.M., Pavlyshyn V.f. Crystallomorphology of Minerals of Ukraine (of the Edge of Mil): Summary, Problems, and Tasks // Mineral. Joum. (Ukraine). 2000. Vol.22. №5/6. P.68-81.

6.      Квасница В.И. Генетические и прикладные аспекты минералогической кристаллографии // Минерал, журнал. 1982. Т.4. №6. С.36-48.

SITUATION AND PROSPECTS OF M1NERALOGICAL CRYSTALLOGRAPHY IN UKRAINE

V. Kvasnycya1, V. Pavlyshyn1, O. Matkovskyy1

' Institute ofgeochemistry, mineralogy and ore-formation of NASU, acad.Paladina oven., 34 03680 Kyiv, Ukraine

2 Taras Shevchenko Kyiv National University, Vasylkivska Str.r 90 03022 Kyiv, Ukraine

3 Ivan Franko National University of Lviv, Grushevskogo Str., 4 79005 Lviv, Ukraine

 

A brief review of development of mineralogies] crystallography in Ukraine, an account of the present state of knowledge of minerals of Ukraine in terms of crystallography, anatomy, and ontogeny. Theoretical and practical significance of crystallography, anatomy, ontogeny research of minerals is emphasized. Problems and tasks of mineral ogical crystallography of the XXI century are considered.

Key words: mineralogical crystallography, anatomy, ontogeny, summary, problems, tasks.

Стаття надійшла до редколегії 15,04.2004 Прийнята до друку 01.06.2004

Страницы:
1 


Похожие статьи

В Квасниця, В Павлншнн,0 Матковський - Стан та перспективи мінералогічної кристалографії в україні