Mineral

Mineral (frans. mineral — ruda) — Yer (va boshqa kosmik jismlar)ning sirti va ichida fizikkimyoviy jarayonlar natijasida hosil boʻlib, kimyoviy tarkibi va fizik xususiyatlari bir biriga oʻxshash boʻlgan tabiiy jism; asosan, togʻ jinslari, ruda va meteoritlarning tarkibiy qismi.

Mineral aksariyat qattiq jismlar; kam hollarda suyuq Mineral ham (mas, tugma simob) uchraydi. Suvning Mineralga mansubligi baxsli, lekin muz Mineral deb qabul qilingan. Kristalli, amorf (metakolloidlar) va tashqi koʻrinishi kristallarga oʻxshash, lekin amorf, shishasimon holatdagi metamikt minerallar farq qilinadi.

Har bir Mineral (mineral turi) muayyan tarkibli faqat oʻziga xos kristallik strukturaga ega boʻlgan tabiiy birikmadan iboratom massasining bir xil tarkibli modifikatsiyasi (mas, olmos — grafit, kalsit — aragonit), lekin turlicha kristall tuzilishga ega boʻlgan Mineral har xil Mineral turiga mansub; aksincha, muayyan chegarada tarkibi oʻzgarib, birok doimiy strukturaga ega boʻlgan Mineralning izomorf katorlari (mas, olivinlar, volframitlar, kolumbitlar) bitta mineral turiga kiradi. Kimyoviy tarkibi ayrim xossa yoki morfologik xususiyatlaridagi uncha katta boʻlmagan oʻzgarishlar Mineral strukturasida keskin farq qilmasa Mineralning xillari deyiladi (mas, kvars xillari — togʻ xrustali, ametist, sitrin, xalsedon). Bir-biridan fizik sirti bilan ajarlib turuvchi yakka kristallar, donachalar va boshqa Mineral jismlar mineral individlarni, ularning oʻsimtalari Mineral agregatlarni tashkil qiladi. Hozirgi vaqtda tabiatda Xalqaro komissiya tomonidan rasmiy tasdiklangan qariyb 4000 Mineral turi mavjud va yana taxminan 1000 ta Mineral topilgan va oʻrganilgan, lekin hozircha tasdiklanmagan. Har yili 100 ga yaqin yangi mineral turi topiladi va shundan 50—60 tasi tasdiqlanadi. Oʻzbekiston hududida 1000 dan ortik, Mineral topib oʻrganilgan.

Koʻpchilik Minerallar ion strukturaga ega. Ionlari tartibli joylashgan ideal strukturadan chetlashish hollari ham teztez uchrab turadi.

Mineral kristall panjarasinit ayrim strukturaviy elementlari (qatlam, paket, zanjirchalar va hokazo) shu ele-mentlar ichida strukturasi toʻliq saqlangani holda bir-biriga nisbatan bir oz siljigan boʻlishi mumkin. Natijada Mineralning politip modifikatsiyalari vujudga keladi. Politiplar katlami Minerallar (mas, slyuda, grafit, molibdenit, gilli Minerallar)da koʻp uchraydi. Agar polimorfizm hodisasi temperatura va bosimning oʻzgarishi bilan bogʻliq boʻlsa, Mineral politipiyasi esa ehtimol kristallarning oʻsishi sharoiti bilan bogʻliq. Minerallarning strukturaviy nuqsonlari, politipi va boshqa chetlanishlarini ideal strukturaga nisbatan qiyosiy oʻrganish Minerallarning paydo boʻlishidagi termodinamik sharoitni aniqlashga imkon beradi.

Minerallarning kimyoviy tarkibi, formulasi va tasnifi. Minerallar strukturasida kimyoviy elementlarning ahamiyati turlicha: baʼzilari yetakchi boʻlib, Minerallarning aosiy tarkibini belgilaydi; boshqalari xususiyatlari va atom (ion) tuzilishlari bilan asosiylariga yaqin boʻlib, Minerallarda izomorf (qarang Izomorfizm) aralashma (mas, seriy, indiy, kadmiy, galliy, selen, talliy, reniy, rubidiy, koʻpgina kamyob-yer elementlari) holida uchraydi.

Mineral tarkibining murakkabligi va yetarlicha barkaror emasligi izomorfizm hodisasi, submikroskopik kiritmalar, shuningdek, sorbsiya hodisasiga ham bogʻliq. Mineralda submikroskopik kiritmalar quyidagi qollarda roʻy berishi mumkin: eritma, qorishma va boshqa muhitning kristallanish jarayonida dispers aralashmalarni ushlab qolish natijasida (mas, kvarsdagi gazsuyuqlik kiritmalari, dala shpatidagi gematit kiritmalari); temperatura sharoitlarining oʻzgarishi natijasida qattiq qorishmalarning parchalanishi (dala shpatlarida pertitlarning hosil boʻlishi, murakkab sulfid va murakkab oksidlarning parchalanishi)dan; metamikt oʻzgarishda; bir Mineral oʻrniga boshqasi joylashgan hollarda yoki ikkilamchi oʻzgarishlar natijasida. Koʻpgina Minerallar (mas, magnetit) tarkibida doim turli qoʻshimchalar zarralari boʻladi.

Tabiatda tarqalgan jami Minerallarning chorak qismini silikatlar sinfi, 12% ini oksid va gidrokiyedlar, 13% ini sulfid va uning analoglari, 18% chasini fosfatlar, arsenat (vanadat)lar, 32%ini boshqa kimyoviy birikmalar tashkil etadi. Yer poʻstining 92% silikat, oksid va gidroksidlardan tarkib topgan. Kimyoviy birikmalari tipiga koʻra, Mineral oddiy (tugʻma elementlar) va murakkab tarkibli (binarli va boshqalar)ga boʻlinadi.

Minerallarning hozirgi qoʻllanadigan tasnifiga kimyoviy birikmalar va kristall panjarasi tiplaridagi farqlar asos qilib olingan. Muayyan struktura tipiga mansub Mineralning tarkibi, shuningdek, uning izomorfizmdagi qonuniyatli oʻzgarishlari unda ishtirok etgan atomlar (ionlar) tuzilishi va kristallokimyoviy tavsifi, ularning radiusi, koordinatsion sonlari va kimyoviy bogʻlanish tipi bilan belgilanadi. Mineral konstitutsiyasi (tarkibi va struk-turasi) kristallokimyoviy formulalarda ifodalanadi.

Minerallarning tashqi qiyofasi ularning ichki strukturasi va vujudga kelish sharoitlari bilan belgilanadi. Ayrim Mineral individlarining oʻlchami 1 — 100 nanometrdan (kolloid minerallar) 10 m gacha (mas, pegmatitlardagi spodumen kristallari) boʻladi. Kristall strukturasi va oʻsish sharoitlariga bogʻliq holda Mineralning turli qiyofadagi izometrik (masalan, galit, galenit, sfalerit, olivin), varaqsimon va tangasimon (molibdenit, slyudalar, talk), taxtachasimon (barit va boshqalar), ustunsimon va ignasimon (rutil, akti-nolit, turmalin) kristallari vujudga keladi. Mineralning baʼzi kristallarida oʻziga xos shtrix chiziqlar, shunin-gdek, oʻsish va erish shakllarini kuzatish mumkin. Mineral morfologiyasi va qirralari tuzilishini batafeil oʻrganib, yaʼni kristallomorfologik tadqiqotlar oʻtkazib Mineral individlarining paydo boʻlish tarixini tiklash mumkin. Tabiatda Mineralning ayrim kristallari bilan birga oʻzaro qonuniy oriyentirlangan (qoʻshaloq, parallel), shuningdek, oʻzaro oriyentirlanmagan (mineral agregatlari) Mineral oʻsimtalari boʻladi. Agregat morfologiyasiga koʻra, ayniqsa, ekzogen Minerallar uchun xos boʻlgan druzalar (shchyotkalar), dendritlar, donachali, zich va tuproqsimon massalar, oolit va sferolitlar, sekretsiya va konkretsiyalar, turli oqiqlar farq qiladi. Mineral agregatlarni oʻrganish bilan mineralogiyaning maxsus ontogenik analiz boʻlimi shugʻullanadi. Mineralning morfologik xususiyatlarini bilish ularni tezroq aniqlashga yordam beradi.

Mineralning fizik xususiyatlari ularning kristall strukturasi va kimyoviy tarkibiga bogʻliq. Mineralning tabiiy kristallarida izomorfizm, mikro tuzilishining bir xil emasligi, tartibsizligi, nuqsonlarining mavjudligi va boshqa xossalariga koʻra, ularning xususiyatlari odatda doimiy emas. Mineral fizik xossalariga zichlik, mexanik, optik, lyuminessent, magnit, elektr, termik radioaktivlik va boshqa kiradi.

Zichligiga qarab yengil (2500 kg/ m³ gacha), oʻrta (2500 dan 4000 kg/m³ gacha), ogir (4000 dan 8000 kg/m³) va oʻta ogʻir (8000 kg/m³ dan koʻp) Mineralga boʻlinadi. Mineralning zichligi kristall strukturasiga kiruvchi atom yoki ionlar massasiga va ularning joylanish harakteri, qoʻshimcha anionlar va suvning boʻlinishiga bogʻliq. Mineralning fizik xossasiga Abu Rayhon Beruniy ham katta eʼtibor bergan va oʻsha davrda maʼlum boʻlgan Mineral va javohirlarning solishtirma ogʻirligini aniqlab, shu asosda Minerallar tasnifini tuzgan. Beruniy keltirgan maʼlumotlar hozirgilaridan deyarli farq qilmaydi.

Mexanik xossalari ga qattiqlik, moʻrtlik, choʻziluvchanlik, ulanish tekisligi, sinish yuzasining kurinishi, egiluvchanlik, qayishqoklik kiradi. Mineral dastlab oʻrganilganda, odatda, uning nisbiy qattiqligi Moss shkalasiga muvofiq aniqlanadi.

Ulanish tekisligi uta mukammal, mukammal, oʻrtacha va nomukammal boʻladi. Bu Mineralning muayyan yoʻnalish boʻyicha yorilish (ajrash) yuzasida namoyon boʻladi.

Optik xossalari. Mineralning rangi, yaltirokligi, shaffoflik darajasi, nur sindirishi, nurni aks ettirishi, pleoxroizm va boshqa xossalari Mineral donachalarining ayrim qismlarida optik mikroskop yerdamida spektrning ultrabinafsha va infraqizil nurlarida oʻrganilishi mumkin (qarang Kristalloptika).

Mineralning yaltirokligi (metall, yarim metall va nometall — olmos, shishasimon, yogli, mumsimon, ipaksimon, sadafeimon va hokazo) uning sirtidan qaytgan nur miqdori va nur sindirish koʻrsatkichiga bogʻliq. Mineralning boshqa koʻpgina fizik xususiyatlari (lyuminessent, magnit, elektrik, radioaktivlik va boshqalar) qattiq jismlar fizikasida yaxshi oʻrganilmoqda.

Mineral dastlab dala sharoitlarida tashki belgilariga qarab oʻrganiladi. Kompas yerdamida ferromagnit Minerallar (magnetit, pirrotin) aniqlanadi. Karbonat tarkibli Minerallar xlorid kislota eritmasi tomizilganda "qaynab koʻpirishi"dan bilinadi. Baʼzan sifatli kimyoviy reaksiyalardan foydalaniladi. Topilgan minerallarni maʼlum turga mansubligini belgilaydigan maxsus aniqlagichlar ham mavjud. Koʻpgina minerallarni (mas, gilli Mineral) dala sharoitida aniqlash qiyin. Mineralning kimyoviy tarkibi lab. sharoitida kimyoviy, shuningdek, spektral kimyoviy analizlar metodi bilan aniqlanadi. Shaffof va nur oʻtkazuvchi Minerallar qutblangan nurli mikroskop yerdamida, shaffof boʻlmaganlari maxsus mikroskopda oʻrganiladi. Mineralning aniq tashhisi faqat rentgenogrammma yerdamida bajariladi. Juda mayda dispers Minerallar elektron mikroskop ostida elektronografik metod bilan tadqiq qilinadi. Mineral tarkibida suvning qanday shaklda mavjudligini bilishda termik analiz va boshqa metodlardan, qoʻshimchalarni aniqlashda esa rentgen mikroanalizatordan foydalaniladi.

Tabiatda tarqalishi va hosil boʻlishi. Barcha Minerallar tarqalishiga koʻra, jins va ruda hosil qiluvchi [togʻ jinsi yoki ruda tarkibida qatnashuvchi, ikkinchi darajali yoki aksessorlar (tarkibida 1% dan kup boʻlmagan)], kam va juda kam uchraydigan, ahyon-ahyonda bitta uchraydigan turlarga bulinadi. Bu shartli bulinish, chunki baʼzi tabiiy jarayonda juda kam hosil buluvchi Mineral boshqa geologik sharoitlarda keng Tapkalgan buladi.

Har bir Mineral aniq geologik va fizikkimyoviy sharoitda muayyan bir tabiiy geokimyoviy jarayonlar natijasida vujudga kelib, oʻzining rivojlanish tarixiga ega. Mineral rivojlanish jarayonida vujudga kelish, oʻsish va oʻzgarish bosqichlarini oʻtaydi. Mineral va agregatlarining bu bosqichlari tadriji rus geologi D. P. Grigoryev tomonidan M . l a r ontogeniyasi nomi bilan birlashtirilgan (1961). Mineralning vujudga kelishi muhitning turli fazasida (eritma, qorishma, gaz) kechishi mumkin. Mineral oʻsish jarayonida izomorf yoki mexanik ravishda Mineral hosil qiluvchi muhitdagi aralashmalarni va suyuq, gazlisuyuq va gazli kiritmalarni qoʻshib oladi. Fizikkimyoviy sharoitning (mas, traning pasayishi, bosimning ortishi, yangi aralashmalarning kelib qoʻshilishi va hokazo) oʻzgarishi quyidagi holatlarga olib keladi: a) deformatsiya; b) Mineralning erishi; v) polimorf oʻzgarishlar; g) qattiq qorishmalarning parchalanishi; d) qayta kristallanish; ye) boshqa Mineral bilan almashinishiga olib keladigan kimyoviy oʻzgarish jarayoni. Agar bu oʻzgarishlarda avval mavjud boʻlgan Mineralning tashqi shakli saqlansa, psevdomorfoz Minerallar vujudga keladi. Bir tarkibning polimorf modifikatsiyalarida ifodalanadigan birlamchi va undan hosil boʻluvchi ikkilamchi Mineral psevdomorfozlari paramorfozlar (mas, vyursitdan sfalerit, grafitdan olmos) deyiladi. Turli reaksiyalar natijasida vujudga kelgan har qanday Mineral alohida, sof holda uchramaydi, hamma vaqt boshqa Minerallar hamroxligida boʻladi. Bir jara-yonda cheklangan maydon va vaqtda hamda maʼlum fizikkimyoviy sharoitda qonuniyatli ravishda hosil boʻluvchi Mineral birikmalar Minerallar paragenezisi yoki paragenetik assotsiatsiyalar deyiladi. Mineralning bir paragenetik assotsiatsiyasi rivojlanish jarayonida tabiiy muxit, temperatura, bosim va komponentlar konsentratsiyasining oʻzgarishi natijasida krnuniyati ravishda ikkinchisi bilan almashinadi. Vujudga kelayotgan Minerallar assotsiatsiyasini fizikkimyoviy diagrammalar yordamida tadqiq qilish paragenetik analizning asosi hisoblanadi. Mineralning bir konning oʻzida turli paragenetik assotsiatsiyasida, yaʼni turli bosqichda namoyon boʻlishi uning generatsiyasi deyiladi. Tabiiy reaksiyalar mahsuli boʻlgan Mineral uni hosil qilgan mu-hit, fazali holat, fizikkimyoviy parametrlar bilan uzviy bogʻliq. Bularning hammasi Mineral hosil boʻlish jarayonining har bir bo-sqichida Mineral tarkibi va xususiyatlarida uzgarib, oʻziga xos maxsus tipomorf belgilariga ega boʻladi. Mineral xreil boʻlgan muhit bilan bogʻliq boʻlgan kimyoviy struktura, fizik belgilarining majmui Mineral tipomorfizmi deyiladi. Minerallarning oʻzi yoki ularning parageneziyalari, shuningdek, ularning ayrim belgilari ham tipomorf boʻlishi mumkin. Mineralning tipomorf xususiyatlaridan foydali qazilmalarni qidiruv belgilari sifatida foydalanish mumkin.

Mineral endogen, ekzogen va metamorfizm jarayonlarida vujudga keladi. Hozirgi zamon "Minerallar genezisi" tushunchasi bir kancha masalalar, jumladan, Mineral hosil boʻlish jarayoni ximizmi, Mineral hosil boʻluvchi muhitning fazali holati va hokazo tavsifini oʻz ichiga oladi. Mineral genezisini tavsiflovchi obyektiv maʼlumotlarni olish foydali qazilma konlar geologik jarayonlarini va shakllanish tarixini oʻrganishga, shu bilan birga ularni izlash, razvedka qilish va sanoat ahamiyatini’ baqolashga imkon beradi.

Qoʻllanishi. Mineralning xususiyatlari uni texnikaning qaysi sohasida ishlatilishini belgilaydi. Mas, oʻta qattiq Minerallar (olmos, korund, granat va boshqalar) abraziv asboblar sifatida, pyezo-elektrik xususiyatli Minerallar radioelek-tronikada qoʻllanadi va hokazo. Mineralning har xil fizik xususiyatlari (asosan, zichligi, qayishqoqligi, magnitliligi, elektr oʻtkazuvchanligi, radioaktivligi va boshqalar)ga qarab ruda boyitish, foydali qazilmalar qidirishning geofizik usullari belgilanadi. Mineral ning kristallik panjarasidagi nuqsonlarni aniq maqsadga yoʻnaltirilgan mexanik, akustik, termik (qizdirish va keyin tez yoki sekin sovitish), kimyoviy (kuidirish, reagentlar bilan ishlov berish), radiatsion (rentgen va gamma nurlar bilan nurlantirish) usullar bilan yoʻqotish yoki tuzatish katta istikbollar ochilishiga imkon beradi. Hozirgacha maʼlum boʻlgan Minerallarning atigi 1/5 qismiga yaqini sanoatda foydalaniladi. Mineralning tarkalishi, xossalarini sinchiklab oʻrganish yangi Mineral turlaridan amaliyotda foydalanishga imkon yaratadi. Oʻzbekistonda koʻp Mineral konlari ochilgan. Minerallardan baʼzilari dunyoda birinchi marta topilgan va mashhur olimlar va topilgan joylari nomi bilan atalgan (mas, avitsenit, birunit, hamrabayevit, nasledovit, uklonskovit, ferganit va boshqalar). Hozirgi sanoatda Mendeleyev jadvalidagi barcha elementlardan foydalanilmoqda, ular asosiy komponent yoki qoʻshimcha element sifatida har xil Minerallar tarkibida mavjud. Mineralning monokristallar yoki ularning sintetik analoglari elektronika, optika, radiotexnika, elektroenergetikada ishlatilmoqda. Oʻz chiroyi bilan ajralib turadigan Minerallar qimmatbaho, yarim qimmatbaho javohirlar (olmos, zumrad, yoqut, sapfir, nefrit va boshqalar) sifatida qoʻllanadi. Mineraloglarning tadqiq qilish obʼyektiga Oydan