Историја на минералогијата

Раните пишувања за минералогијата, особено за скапоцените камења, потекнуваат од древна Вавилонија, античкиот грчко-римски свет, античка и средновековна Кина и санскритски текстови од Стара Индија. Книгите на оваа тема ја вклучуваат „Природна историја“ на Плиниј Постариот, која не само што опишува многу различни минерали, туку објаснува и многу од нивните својства. Германскиот ренесансен специјалист Георгиј Агрикола напишал дела како што ''се De re metallica'' (''За металите'', 1556) и ''De Natura Fossilium'' (''За природата на карпите'', 1546) со кои започна научниот пристап кон темата. Систематските научни изучувања за минерали и карпи се развиле во постренесансна Европа. Современото проучување на минералогијата е засновано на принципите на кристалографијата и микроскопското проучување на пресеците на карпите со пронаоѓањето на микроскопот во 17 век.
1 Европа и Блискиот Исток
Старогрчките писатели Аристотел (384–322 п.н.е.) и Теофраст (370–285 п.н.е.) станале првите во западната традиција кои пишувале за минералите и нивните својства, како и за метафизичките објаснувања за нив. Старогрчкиот филозоф Аристотел ја напишал својата ''„Метеорологија“'' и во неа теоретизирал дека сите познати супстанции се составени од вода, воздух, земја и оган, со својства на сувост, влага, топлина и студ. Грчкиот филозоф и ботаничар Теофраст ја напишал својата ''„Де Минералибус“'', во која го прифатил ставот на Аристотел и ги поделил минералите во две категории: оние кои се под влијание на топлина и оние кои се под влијание на влага.
Теоријата на Аристотел за метафизичка еманација и издишување (''anathumiaseis'') вклучувала рани шпекулации за науките за Земјата, вклучувајќи ја и минералогијата. Според неговата теорија, додека металите се претпоставувало дека се замрзнуваат преку влажно издишување, сувото гасовито издишување (''pneumatodestera'') било ефикасна материјална причина за минералите пронајдени во почвата на Земјата. Тој ги постулирал овие идеи употребувајќи примери за влага на површината на земјата (влажна пареа „потенцијално како вода“), додека другата била од самата земја, што се однесува на атрибутите на топла, сува, чадена и многу запалива („потенцијално како оган“). Аристотеловата метафизичка теорија од античко време имала широко влијание врз слична теорија пронајдена во подоцнежната средновековна Европа, како што забележува историчарот Бертело:
Теоријата за издишувања е појдовна точка за подоцнежните идеи за генерирање на метали во земјата, кои ги среќаваме кај Прокл, а кои владееја низ целиот среден век.
Старогрчката терминологија за минерали, исто така, се задржала низ вековите со широка употреба во современото време. На пример, грчкиот збор азбест (што значи „негаслив“), за необичниот минерал познат денес што содржи фиброзна структура. Античките историчари Страбон (63 п.н.е.–19 н.е.) и Плиниј Постариот (23–79 н.е.) пишувале за азбестот, неговите квалитети и неговото потекло, со хеленистичко верување дека е од еден вид зеленчук. Плиниј Постариот го навел како минерал вообичаен во Индија, додека историчарот Ју Хуан (239–265 н.е.) од Кина го навел ова „огноотпорно платно“ како производ на антички Рим или Арабија. Иако документацијата за овие минерали во античко време не се вклопува во начинот на современата научна класификација, сепак постоела обемна пишана работа за раната минералогија.
1.1 Плиниј Постариот
На пример, Плиниј посветил пет цели тома од своето дело Природна историја (77 н.е.) на класификацијата на „земји, метали, камења и скапоцени камења“. Тој не само што опишува голем број на минерали што не му биле познати на Теофраст, туку ги дискутира и нивните примени и својства. Тој е првиот кој правилно го препознава потеклото на килибарот, на пример, како фосилизиран остаток од дрвена смола од набљудувањето на инсекти заробени во некои примероци. Тој ги поставил темелите на кристалографијата дискутирајќи за кристалниот хабитус особено за октаедарскиот облик на дијамантот. Неговата расправа за методите на рударство е неспоредлива во античкиот свет и вклучува, на пример, извештај од очевидец за рударството на злато во северна Шпанија, извештај што е целосно потврден со современите истражувања.
Сепак, пред подефинитивните основни дела за минералогијата во 16 век, античките луѓе препознавале не повеќе од приближно 350 минерали за да ги наведат и опишат.
1.2 Џабир и Авицена
Исламските алхемичари ја развиле теоријата за сулфур-жива на металите, теорија која за прв пат се наоѓа во <i>„Сир ел-халика“ (''Тајната на создавањето'', околу 750–850) од псевдо-Аполониј од Тијана и во арапските списи што му се припишуваат на Џабир ибн Хајан (напишани околу 850–950). Таа ќе остане основа на сите теории за метален состав сè до осумнаесеттиот век.
Со филозофи како Прокл, теоријата на неоплатонизмот се проширила и во исламскиот свет за време на средниот век, обезбедувајќи основа за метафизички идеи за минералогијата и во средновековниот Блиски Исток. Средновековните исламски научници исто така се прошириле на ова, вклучувајќи го и персискиот научник Ибн Сина (ابوعلى سينا/پورسينا) (980–1037 н.е.), познат и како ''Авицена'', кој ја отфрлил алхемијата и претходната идеја на грчката метафизика дека металните и другите елементи можат да се преобразат еден во друг. Сепак, она што во голема мера било точно во античките грчки и средновековни метафизички идеи за минералогијата била бавната хемиска промена во составот на Земјината кора.
1.3 Георгиј Агрикола, „татко на минералогијата“
Во почетокот на 16 век од н.е., делата на германскиот научник Георг Бауер, со псевдоним Георгиј Агрикола (1494–1555), во неговото дело ''„Bermannus, sive de re metallica dialogus''“ (1530) се сметаат за официјално основање на минералогијата во современа смисла на нејзиното изучување. Тој го напишал трактатот додека работел како градски лекар и вршел набљудувања во Јоакимстал, кој тогаш бил центар за рударство и металуршка топилница. Во 1544 година, тој го објавил своето пишано дело ''„De ortu et causis subterraneorum“'', кое се смета за основно дело на современата физичка геологија. Во него (слично како Ибн Сина) тој остро ги критикувал теориите изнесени од античките Грци како што е Аристотел. Неговата работа на минералогијата и металургијата продолжила со објавувањето на ''„De veteribus et novis metallis“'' во 1546 година и кулминирала во неговите најпознати дела, „''De re metallica“'' од 1556 година. Тоа било импресивно дело во кое се опишани примени на рударството, рафинирањето и топењето метали, заедно со дискусии за геологијата на рудните тела, геодетските истражувања, изградбата на рудници и вентилацијата. Тој го пофалил Плиниј Постариот за неговото пионерско дело „Природна историја“ и дал обемни наводи на неговата дискусија за минералите и методите на рударство. Во следните два века, ова пишано дело останало авторитативен текст за рударството во Европа.
Агрикола имал многу различни теории за минералогијата засновани на емпириско набљудување, вклучително и разбирање на концептот на рудни канали кои биле формирани со кружење на подземни води („суки“) во пукнатини по таложењето на околните карпи. Како што ќе се забележи подолу, средновековните Кинези претходно имале и концепции за ова.
За своите дела, Агрикола постхумно е познат како „Татко на минералогијата“.
По основното дело напишано од Агрикола, научната заедница широко прифатила дека „''Gemmarum et Lapidum Historia“'' од Анселм де Будт (1550–1632) од Бриж е првото дефинитивно дело на современата минералогија. Германскиот рударски хемичар Ј.Ф. Хенкел го напишал своето ''„Flora Saturnisans'' “ од 1760 година, што е првиот трактат во Европа што се занимава со геоботанички минерали, иако Кинезите го споменале ова во претходните трактати од 1421 и 1664 година. Покрај тоа, кинескиот писател Ду Ван направил јасни упатувања на процесите на атмосферско дејство и ерозија во неговото ''„Yun Lin Shi Pu“'' од 1133 година, долго пред делото на Агрикола од 1546 година
2 Кина и Далечниот Исток
Во стара Кина, најстариот книжевен список на минерали датира најмалку од 4 век п.н.е., при што книгата ''„Џи Ни Зи“'' наведува дваесет и четири од нив. Кинеските идеи за метафизичка минералогија датираат барем од античката династија Хан (202 п.н.е.–220 н.е.). Од текстот на „ ''Хуаи Нан Зи“'' од 2 век п.н.е., Кинезите користеле идеолошки таоистички термини за да опишат метеорологија, врнежи, различни видови минерали, металургија и алхемија. Иако разбирањето на овие концепти во времето на Хан било таоистичко по природа, предложените теории биле слични на аристотеловата теорија за минералошки издишувања (наведена погоре). До 122 година п.н.е., Кинезите ја формулирале теоријата за метаморфоза на минерали, иако историчари како Дабс забележале дека традицијата на алхемиско-минералошката кинеска доктрина потекнува од Школата на натуралисти предводена од филозофот Зоу Јан (305 п.н.е.–240 п.н.е.). Во рамките на широките категории на карпи и камења (ши) и метали и легури (џин), до времето на Хан Кинезите имале стотици (ако не и илјадници) наведени видови камења и минерали, заедно со теории за тоа како се формирани.
Во 5 век од н.е., принцот Ќан Пинг Ванг од династијата Лиу Сонг напишал во енциклопедијата ''Таи-пинг Ју Лан'' (околу 444 година од н.е., од изгубената книга ''Диан Шу'', или ''Управување со сите техники'' ):''Најскапоцените работи во светот се складирани во најдлабоките делови од светот. На пример, постои орпимент. По илјада години се претвора во реалгар. По уште илјада години, реалгарот се преобразува во жолто злато.'' Во стара и средновековна Кина, минералогијата станала цврсто поврзана со емпириските набљудувања во фармацијата и медицината. На пример, познатиот часописец и машински инженер Су Сунг (1020–1101 н.е.) од династијата Сунг (960–1279 н.е.) пишувал за минералогијата и фармакологијата во своето дело ''„Бен Цао Ту Џинг“'' од 1070 година. Во него тој создал систематски пристап кон наведување на разни минерали и нивното користење во медицински мешавини, како што се сите различни познати форми на лискун што би можеле да се користат за лекување на разни болести преку варење. Су Сунг, исто така, пишувал за подшколкест прелом на природниот цинабар, знаци на рудни лежишта и дал опис на кристалната форма. Слично на рудните канали формирани со циркулација на подземните води споменати погоре со германскиот научник Агрикола, Су Сунг дал слични изјави во врска со бакар карбонатот, како и претходниот ''Ри Хуа Бен Цао'' од 970 година со бакар сулфат.
Научникот од династијата Јуен, Џанг Си-сјао (починал во 1332 година од н.е.), изработил револуционерен трактат за зачнувањето на рудните леи од циркулацијата на подземните води и пукнатините на карпите, два века пред Георгиј Агрикола да дојде до слични заклучоци. Во своето дело ''„Суо-Нан Вен Џи“'', тој ја применува оваа теорија при опишувањето на таложењето на минерали со испарување на (или таложење од) подземните води во рудните канали.
Покрај алхемиската теорија поставена погоре, подоцнежните кинески писатели како што е лекарот од династијата Минг, Ли Шижен (1518–1593 н.е.) пишувале за минералогијата со слични термини како и метафизичката теорија на Аристотел, како што вториот напишал во својот фармацевтски трактат ''Běncǎo Gāngmù'' (本草綱目, ''Compendium of Materia Medica'', 1596). Друга личност од периодот на династија Минг, познатиот географ Сју Сјаке (1587–1641) пишувал за минерални слоеви и лискунски шкрилци во својот трактат. Сепак, додека европската литература за минералогијата станала широка и разновидна, писателите од династиите Минг и Чјинг пишувале малку за оваа тема (дури и во споредба со Кинезите од претходната ера на Сонг). Единствените други дела од овие две епохи биле „''Ши Пин“'' (Хиерархија на камења) од Ју Џун во 1617 година, ''„Гуаи Ши Лу“'' (Чудни карпи) од Сунг Луо во 1665 година и „ ''Гуан Ши Лу'' “ (За гледање на камења) од 1668 година.
2.1 Теории на Шен Ко
Средновековниот кинески државник и научник од династијата Сунг, Шен Ко (1031–1095 н.е.), пишувал за својата теорија за формирање на земјиштето, која вклучува концепти на минералогија. Во своето дело ''„Менг Си Би Тан“'' (梦溪笔谈; ''Есеи за базенот на соништата'', 1088), Шен формулирал хипотеза за процесот на формирање на земјиштето (геоморфологија); врз основа на неговото набљудување на морски фосилни школки во геолошки слој во планините Таиханг стотици милји од Тихиот Океан. Тој заклучил дека земјиштето е формирано преку ерозија на планините и со таложење на тиња, и опишал ерозија на почвата, седиментација и издигнување. Во едно свое претходно дело (околу 1080 година), тој пишувал за еден чуден фосил на суштество ориентирано кон морето, пронајдено далеку во внатрешноста. Исто така е интересно да се забележи дека современиот автор на „''Си Чи Конг Ју“'' ја припишал идејата за одредени места под морето каде што змиите и раковите биле скаменети на еден. Со пишувањето на Шен Ко за откривањето на фосили, тој формулирал хипотеза за промената на географските клими низ времето. Ова се должело на стотиците скаменети бамбуси пронајдени под земја во сувата клима на северна Кина, откако ги открило огромно свлечиште на брегот на река. Шен теоретизирал дека во праисториските времиња, климата мора да била многу дождлива и влажна како јужна Кина, каде што бамбусите се погодни за одгледување.
На сличен начин, историчарот Џозеф Нидам го споредил извештајот на Шен со шкотскиот научник Родерик Мерчисон (1792–1871), кој бил инспириран да стане геолог откако забележал провидентно лизгање на земјиштето. Покрај тоа, описот на Шен за седиментното таложење претходел на оној на Џејмс Хатон, кој го напишал своето револуционерно дело во 1802 година (кое се смета за основа на современата геологија). Влијателниот филозоф Џу Си (1130–1200) исто така пишувал за овој чуден природен феномен на фосилите, и е познато дека ги прочитал делата на Шен Ко. За споредба, првото споменување на фосили пронајдени на Запад е направено речиси два века подоцна со Луј IX во 1253 година од н.е., кој открил фосили од морски животни (како што е запишано во записите на Џоинвил од 1309 година од н.е.).
3 Америка
Можеби највлијателниот минералошки текст во 19 и 20 век бил „''Прирачник за минералогија“'' од Џејмс Двајт Дана, професор на Јеил, првпат објавен во 1848 година. Четвртото издание било насловено ''„Прирачник за минералогија и литологија''“ (четврто издание, 1887 година). Станал стандарден текст за колеџот и постојано се ревидира и ажурира од низа уредници, вклучувајќи ги В.Е. Форд (13-то–14-то издание, 1912–1929), Корнелиус С. Харлбут (15-то–21-во издание, 1941–1999), а почнувајќи од 22-рото издание од Корнелис Клајн. 23-тото издание сега е во печат под наслов ''„Прирачник за минерална наука (Прирачник за минералогија)“'' (2007), ревидиран од Корнелис Клајн и Барбара Дутроу.
Подеднакво влијателен бил и ''„Системот на минералогија'' на Дана“, кој за првпат објавен во 1837 година, кој постојано се ажурирал и ревидирал. Шестото издание (1892) го уредувал неговиот син Едвард Салисбери Дана. Седмото издание било објавено во 1944 година, а осмото издание било објавено во 1997 година под наслов ''„Новата минералогија на Дана: Системот на минералогија на Џејмс Двајт Дана и Едвард Салисбери Дана“'', уредено од Р.В. Гејнс ''и др.''