Среди более 10 млн известных сейчас химических соединений
неорганические составляют несколько сот тысяч.
Рентгеноструктурное изучение
выявило более 30 тыс. кристаллов различного
строения (структурных
типов) среди органических и около 2 тыс. среди
неорганических веществ, что значительно
расширило представления о законах их
образования и свойствах. Вместе с тем, по данным [1] на конец 1987 года,
установлено не более 3300 минеральных
видов - природных химических соединений и
гораздо меньшее количество различных
структурных типов несмотря на применение в
последние десятилетия мощной лабораторной
техники, которая позволяет находить и определять
химический состав частиц, имеющих микронные
размеры. Благодаря этим методам в настоящее
время ежегодно открывают лишь около 50-60 новых
минералов, преимущественно очень редких и
представленных единичными находками. Поэтому
многие естествоиспытатели продолжают задавать
вопрос: почему число известных минеральных видов
столь невелико?
Следует учесть, что большая часть земных
минералов образуется на поверхности Земли в
условиях взаимодействия внешней части ее
твердой оболочки с гидросферой, атмосферой и биосферой.
Это взаимодействие протекает особенно
интенсивно тогда, когда на поверхности
обнажаются глубинные породы, которые
неравновесны с новой для них средой - природными
водами, газами, живыми организмами. В связи с этим
почти 2 тыс. минеральных видов содержат воду или гидроксил-ион, что отражает
огромную роль воды в земной
минералогии.
В глубинных оболочках Земли, где
благодаря высоким температурам и давлениям
равновесное состояние достигается значительно
легче, число
минеральных видов сильно уменьшается. В магматическом процессе образуется
около 200 минералов, в гидротермальном
- около 500 (не считая очень редких). В строении мантии Земли принимают участие лишь
единицы или первые десятки видов, а ядро,
вероятно, сложено лишь одной минеральной фазой -
металлической.
В космической минералогии
число минеральных видов измеряется десятками
либо несколькими сотнями. Например, в веществе,
доставленном
с поверхности Луны, лишенной воды и
атмосферы, достоверно установлено около 90
минералов, из них только два новых. В метеоритах
всех известных сейчас типов найдено 175 минералов,
из них около одной трети специфичны для этих космических тел, а 17 минеральных видов
обнаружено впервые именно в метеоритах [2].
Эти цифры особенно поражают, если
сопоставить их с числом возможных сочетаний
почти из 90 химических элементов, стабильно
существующих в природе: оно оценивается цифрой с
несколькими десятками нулей. Известно также, что
число синтетических веществ
ежегодно возрастает почти на 0,5 млн, а
возможности такого синтеза далеко не
исчерпаны. Следовательно, при появлении
устойчивых минеральных видов в природе
действует своего рода естественный отбор.
Механизм, которому подчиняется такой отбор,
имеет кристаллохимическую природу, поэтому
уместно начать с рассмотрения основных кристаллохимических
свойств химических
элементов.
Следующая страница
|
