矿物和矿物学概念_结晶矿物学

时间:2020-01-23  栏目:励志故事  

矿物和矿物学概念_结晶矿物学

一、矿物和矿物学概念

(一)矿物的概念

矿物是自然界最常见的一种物质,它与人们的生活、生产实践密不可分。早在古代,我国先民就从采矿的实践活动中认识了“矿”,但未形成与建立起矿物的科学概念。随着人类社会生产活动和科学技术的发展、进步,人们对矿物不断认识,并逐步建立了矿物的科学概念。

矿物是自然界各种作用形成的天然的单质和化合物,它的形成作用包括地质作用、天体作用、生物作用等方面。矿物具有一定的化学组成和比较稳定的内部结构,并在一定物理化学条件下相对稳定,它构成了不同生成对象的组成单位。

在自然界,由地质作用形成的矿物,一般称其为矿物,它是组成地球的岩石和矿石的基本单位;由天体作用形成的矿物,一般被称为月岩矿物或宇宙矿物或陨石矿物,为构成月球、天体、陨石的基本单位;由自然界生物作用形成的矿物,一般被称为生态矿物,为构成生物体骨骼的重要组成单位;而在实验室或工厂通过人工合成或制造出的与自然形成的矿物具有相同或相似的化学组成、结构及物理化学性质的物质,被称为人造或合成矿物。

由自然作用形成的矿物多数情况下既有无机物,也有有机物,常呈固态,且大多数为晶体,在适宜条件下可自发长成规则的几何多面体形态;也有呈液态和气态。但也有学者认为呈气态和液态的物质不包括在矿物概念之内。

自然界形成的任意一种矿物都不是一成不变的,当其所处的环境条件发生改变时,原矿物则会发生改变,并变成在新环境条件下另一种稳定的矿物。因此,矿物是在各种作用变化的过程中化学元素运动和稳定的一种形式而已。

(二)矿物学的概念

矿物学是研究矿物的一门科学。它也可作为地质学中的一个分支学科,是构成研究地质物质成分的学科之一。它研究的对象为矿物,即研究矿物的化学组成、矿物的晶体结构、矿物的形态与物理化学性质、矿物的成因与产状、矿物共生组合及矿物的用途等,还要研究矿物在时间和空间上的分布规律及其形成和变化的历史。因此,矿物学的研究内容和研究结果为地质学、天体学、生物学、材料学等学科在理论和应用上提供重要和必要的基础和依据。显然,矿物学是一门重要的基础学科和应用学科。

(三)矿物学与其他学科的关系(www.tshiny.cn)

矿物学与一系列理论学科、技术学科和应用科学有着密不可分的关系。

首先,由于矿物大多数是晶体,构成结晶学研究的内容。这也是矿物学的主要研究内容,因此,结晶学是矿物学的基础,二者关系密不可分。

地球化学与矿物学均可为研究地球物质组成的基础学科,由于矿物是组成地质体的物质“分子”,是自然界化学元素不断运动迁移的“载体”。而地球化学则以研究地球中化学元素在时间、空间上的分布,迁移和富集的规律性为主要内容,所以与矿物学无法分割。

另外,在地球上,矿物是组成岩石、矿石的基本“分子”,是地壳、地幔等物质演化过程中元素存在的形式和运动的最重要的方式,它直接保存和记录了岩石、矿石形成条件、演化过程和历史的丰富信息。因此矿物学研究构成了岩石、矿石的研究基础。

此外,矿物学与地质科学中的其他基础学科,如构造地质学、地层学、地史学、古生物学、地球物理学、地震学等的关系密不可分,它为这些学科的研究提供物质基础和演化历史证据,如用标型矿物和矿物的标型特征建立成因模型等。

在地质应用科学中,矿物学为找矿矿物学、石油地质学、工程地质学、水文地质学、宝石学、土壤学、陶瓷学、选矿学、冶金学等学科的研究、发展提供了理论和方法支持。

矿物学的研究成果对材料科学,特别对人工合成晶体材料的实验不仅提供了知识基础、理论准备、实验依据,同时也为新材料的研究、开发、合成与应用指明了方向。

从矿物学的发展看来,数学、物理学、化学、计算机技术、仪器分析等自然科学技术与矿物学是相互依存、相互促进、相互发展的,矿物学一方面需要这些科学知识作为发展、提高的理论基础,而这些学科的发展、提高依赖于矿物学提供的大量的实验物质、数据。因此它们的关系是密切联系、共同促进、共同发展的。

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