Mineral

Mineral (frans. mineral — ruda) — Yer (va b. kosmik jismlar)ning sirti va içida fizikkimyoviy jarayonlar natijasida hosil bölib, kimyoviy tarkibi va fizik xususiyatlari bir biriga öxşaş bölgan tabiiy jism; asosan, toğ jinslari, ruda va meteoritlarning tarkibiy qismi.

M. aksariyat qattiq jismlar; kam hollarda suyuq M. ham (mas, tugma simob) uçraydi. Suvning M.ga mansubligi baxsli, lekin muz M. deb qabul qilingan. Kristalli, amorf (metakolloidlar) va taşqi körinişi kristallarga öxşaş, lekin amorf, şişasimon holatdagi metamikt minerallar farq qilinadi.

Har bir M. (mineral turi) muayyan tarkibli faqat öziga xos kristallik strukturaga ega bölgan tabiiy birikmadan iborat. M.ning bir xil tarkibli modifikatsiyasi (mas, olmos — grafit, kalsit — aragonit), lekin turliça kristall tuzilişga ega bölgan M. har xil M. turiga mansub; aksinça, muayyan çegarada tarkibi özgarib, birok doimiy strukturaga ega bölgan M.ning izomorf katorlari (mas, olivinlar, volframitlar, kolumbitlar) bitta mineral turiga kiradi. Kimyoviy tarkibi ayrim xossa yoki morfologik xususiyatlaridagi unça katta bölmagan özgarişlar M. strukturasida keskin farq qilmasa M.ning xillari deyiladi (mas, kvars xillari — toğ xrustali, ametist, sitrin, xalsedon). Bir-biridan fizik sirti b-n ajarlib turuvçi yakka kristallar, donaçalar va b. M. jismlar mineral individlarni, ularning ösimtalari M. agregatlarni taşkil qiladi. Hoz. vaqtda tabiatda Xalqaro komissiya tomonidan rasmiy tasdiklangan qariyb 4000 M. turi mavjud va yana taxm. 1000 ta M. topilgan va örganilgan, lekin hozirça tasdiklanmagan. Har yili 100 ga yaqin yangi mineral turi topiladi va şundan 50—60 tasi tasdiqlanadi. Özbekiston hududida 1000 dan ortik, M. topib örganilgan.

Köpçilik M.lar ion strukturaga ega. Ionlari tartibli joylaşgan ideal strukturadan çetlaşiş hollari ham tez-tez uçrab turadi.

M. kristall panjarasinit ayrim strukturaviy elementlari (qatlam, paket, zanjirçalar va h.k.) şu ele-mentlar içida strukturasi töliq saqlangani holda bir-biriga nisbatan bir oz siljigan bölişi mumkin. Natijada M.ning politip modifikatsiyalari vujudga keladi. Politiplar katlami M.lar (mas, slyuda, grafit, molibdenit, gilli M.lar)da köp uçraydi. Agar polimorfizm hodisasi t-ra va bosimning özgarişi b-n boğliq bölsa, M. politipiyasi esa extimol kristallarning ösişi şaroiti b-n boğliq. M.larning strukturaviy nuqsonlari, politipi va b. çetlanişlarini ideal strukturaga nisbatan qiyosiy örganiş M.larning paydo bölişidagi termodinamik şaroitni aniqlaşga imkon beradi.

M.larning kimyoviy tarkibi, formulasi va tasnifi. M. strukturasida kimyoviy elementlarning ahamiyati turliça: ba'zilari yetakçi bölib, M.ning aosiy tarkibini belgilaydi; boşkalari xususiyatlari va atom (ion) tuzilişlari b-n asosiylariga yaqin bölib, M.da izomorf (q. Izomorfizm) aralaşma (mas, seriy, indiy, kadmiy, galliy, selen, talliy, reniy, rubidiy, köpgina kamyob-yer elementlari) holida uçraydi.

M. tarkibining murakkabligi va yetarliça barkaror emasligi izomorfizm hodisasi, submikroskopik kiritmalar, şuningdek, sorbsiya hodisasiga ham boğliq. M.da submikroskopik kiritmalar quyidagi qollarda röy berişi mumkin: eritma, qorişma va b. muhitning kristallaniş jarayonida dispers aralaşmalarni uşlab qoliş natijasida (mas, kvarsdagi gazsuyuqlik kiritmalari, dala şpatidagi gematit kiritmalari); t-ra şaroitlarining özgarişi natijasida qattiq qorişmalarning parçalanişi (dala şpatlarida pertitlarning hosil bölişi, murakkab sulfid va murakkab oksidlarning parçalanişi) dan; metamikt özgarişda; bir M. örniga boşqasi joylaşgan hollarda yoki ikkilamçi özgarişlar natijasida. Köpgina M.lar (mas, magnetit) tarkibida doim turli qöşimçalar zarralari böladi.

Tabiatda tarqalgan jami M.larning çorak qismini silikatlar sinfi, 12% ini oksid va gidrokiyedlar, 13% ini sulfid va uning analoglari, 18% çasini fosfatlar, arsenat (vanadat)lar, 32%ini boşqa kimyoviy birikmalar taşkil etadi. Yer pöstining 92% silikat, oksid va gidroksidlardan tarkib topgan. Kimyoviy birikmalari tipiga köra, M. oddiy (tuğma elementlar) va murakkab tarkibli (binarli va b.)ga bölinadi.

M.larning hoz. qöllaniladigan tasnifiga kimyoviy birikmalar va kristall panjarasi tiplaridagi farklar asos qilib olingan. Muayyan struktura tipiga mansub M.ning tarkibi, şuningdek, uning izomorfizmdagi krnuniyatli özgarişlari unda iştirok etgan atomlar (ionlar) tuzilişi va kristallokimyoviy tavsifi, ularning radiusi, koordinatsion sonlari va kimyoviy boğlaniş tipi b-n belgilanadi. M. konstitutsiyasi (tarkibi va struk-turasi) kristallokimyoviy formulalarda ifodalanadi.

M.larning taşqi qiyofasi ularning içki strukturasi va vujudga keliş şaroitlari b-n belgilanadi. Ayrim M. individlarining ölçami 1 — 100 nanometrdan (kolloid minerallar) 10 m gaça (mas, pegmatitlardagi spodumen kristallari) böladi. Kristall strukturasi va ösiş şaroitlariga boğliq holda M.ning turli qiyofadagi izometrik (mas, galit, galenit, sfalerit, olivin), varaqsimon va tangasimon (molibdenit, slyudalar, talk), taxtaçasimon (barit va b.), us-tunsimon va ignasimon (rutil, akti-nolit, turmalin) kristallari vujudga keladi. M.ning ba'zi kristallarida öziga xos ştrix çiziqlar, şunin-gdek, ösiş va eriş şakllarini kuzatiş mumkin. M. morfologiyasi va qirralari tuzilişini batafeil örganib, ya'ni kristallomorfologik tadqiqotlar ötkazib M. individlarining paydo böliş tarixini tiklaş mumkin. Tabiatda M.ning ayrim kristallari b-n birga özaro qonuniy oriyentirlangan (qöşaloq, parallel), şuningdek, özaro oriyentirlanmagan (mineral agregatlari) M. ösimtalari böladi. Agregat morfologiyasiga köra, ayniqsa, ekzogen M.lar uçun xos bölgan druzalar (şçyotkalar), dendritlar, donaçali, ziç va tuproqsimon massalar, oolit va sferolitlar, sekretsiya va konkretsiyalar, turli oqiqlar farq qiladi. M. agregatlarni örganiş b-n mineralogiyaning maxsus ontogenik analiz bölimi şuğullanadi. M.ning morfologik xususiyatlarini biliş ularni tezroq aniqlaşga yordam beradi.

M.ning fizik xususiyatlari ularning kristall strukturasi va kimyoviy tarkibiga boğliq. M.ning tabiiy kristallarida izomorfizm, mikro tuzilişining bir xil emasligi, tartibsizligi, nuqsonlarining mavjudligi va b. xossalariga köra, ularning xususiyatlari odatda doimiy emas. M. fizik xossalariga ziçlik, mexanik, optik, lyuminessent, magnit, elektr, termik radioaktivlik va b. kiradi.

Ziçligiga qarab yengil (2500 kg/ m3 gaça), örta (2500 dan 4000 kg/m3 gaça), ogir (4000 dan 8000 kg/m3) va öta oğir (8000 kg/m3 dan köp) M.ga bölinadi. M.ning ziçligi kristall strukturasiga kiruvçi atom yoki ionlar massasiga va ularning joylaniş xarakteri, qöşimça anionlar va suvning bölinişiga boğliq. M.ning fizik xossasiga Abu Rayhon Beruniy ham katta e'tibor bergan va öşa davrda ma'lum bölgan M. va javohirlarning soliştirma oğirligini aniqlab, şu asosda M.lar tasnifini tuzgan. Beruniy keltirgan ma'lumotlar hozirgilaridan deyarli farq qilmaydi.

Mexanik xossalari ga qattiqlik, mörtlik, çöziluvçanlik, ulaniş tekisligi, siniş yuzasining kurinişi, egiluvçanlik, qayişqoklik kiradi. M. dastlab örganilganda, odatda, uning nisbiy qattiqligi Moss şkalasiga muvofiq aniqlanadi.

Ulaniş tekisligi uta mukammal, mukammal, örtaça va nomukammal böladi. Bu M.ning muayyan yönaliş böyiça yoriliş (ajraş) yuzasida namoyon böladi.

Optik xossalari. M.ning rangi, yaltirokligi, şaffoflik darajasi, nur sindirişi, nurni aks ettirişi, pleoxroizm va b. xossalari M. donaçalarining ayrim qismlarida optik mikroskop yerdamida spektrning ultrabinafşa va infraqizil nurlarida örganilişi mumkin (q. Kristalloptika).

M.ning yaltirokligi (metall, yarim metall va nometall — olmos, şişasimon, yogli, mumsimon, ipaksimon, sadafeimon va h.k.) uning sirtidan qaytgan nur miqdori va nur sindiriş körsatkiçiga boğliq. M.ning boşqa köpgina fizik xususiyatlari (lyuminessent, magnit, elektrik, radioaktivlik va b.) qattiq jismlar fizikasida yaxşi örganilmoqda.

M. dastlab dala şaroitlarida taşki belgilariga qarab örganiladi. Kompas yerdamida ferromagnit M.lar (magnetit, pirrotin) aniqlanadi. Karbonat tarkibli M.lar xlorid kislota eritmasi tomizilganda «qaynab köpirişi»dan bilinadi. Ba'zan sifatli kimyoviy reaksiyalardan foydalaniladi. Topilgan minerallarni ma'lum turga mansubligini belgilaydigan maxsus aniqlagiçlar ham mavjud. Köpgina minerallarni (mas, gilli M.) dala şaroitida aniqlaş qiyin. M.ning kimyoviy tarkibi lab. şaroitida kimyoviy, şuningdek, spektral kimyoviy analizlar metodi b-n aniqlanadi. Şaffof va nur ötkazuvçi M.lar qutblangan nurli mikroskop yerdamida, şaffof bölmaganlari maxsus mikroskopda örganiladi. M.ning aniq taşhisi faqat rentgenogrammma yerdamida bajariladi. Juda mayda dispers M.lar elektron mikroskop ostida elektronografik metod b-n tadqiq qilinadi. M. tarkibida suvning qanday şaklda mavjudligini bilişda termik analiz va b. metodlardan, qöşimçalarni aniqlaşda esa rentgen mikroanalizatordan foydalaniladi.

Tabiatda tarqalişi va hosil bölişi. Barça M.lar tarqalişiga köra, jins va ruda hosil qiluvçi [toğ jinsi yoki ruda tarkibida qatnaşuvçi, ikkinçi darajali yoki aksessorlar (tarkibida 1% dan kup bölmagan)], kam va juda kam uçraydigan, ahyon-ahyonda bitta uçraydigan turlarga bulinadi. Bu şartli buliniş, çunki ba'zi tabiiy jarayonda juda kam hosil buluvçi M. boşqa geologik şaroitlarda keng Tarkalgan buladi.

Har bir M. aniq geologik va fizikkimyoviy şaroitda muayyan bir tabiiy geokimyoviy jarayonlar natijasida vujudga kelib, özining rivojlaniş tarixiga ega. M. rivojlaniş jarayonida vujudga keliş, ösiş va özgariş bosqiçlarini ötaydi. M. va agregatlarining bu bosqiçlari tadriji rus geologi D. P. Grigoryev tomonidan M . l a r ontogeniyasi nomi b-n birlaştirilgan (1961). M.ning vujudga kelişi muhitning turli fazasida (eritma, qorişma, gaz) keçişi mumkin. M. ösiş jarayonida izomorf yoki mexanik ravişda M. hosil qiluvçi muhitdagi aralaşmalarni va suyuq, gazlisuyuq va gazli kiritmalarni qöşib oladi. Fizikkimyoviy şaroitning (mas, traning pasayişi, bosimning ortişi, yangi aralaşmalarning kelib qöşilişi va h.k.) özgarişi quyidagi holatlarga olib keladi: a) deformatsiya; b) M.ning erişi; v) polimorf özgarişlar; g) qattiq qorişmalarning parçalanişi; d) qayta kristallaniş; ye) boşka M. b-n almaşinişiga olib keladigan kimyoviy özgariş jarayoni. Agar bu özgarişlarda avval mavjud bölgan M.ning taşqi şakli saqlansa, psevdomorfoz M.lar vujudga keladi. Bir tarkibning polimorf modifikatsiyalarida ifodalanadigan birlamçi va undan hosil böluvçi ikkilamçi M. psevdomorfozlari paramorfozlar (mas, vyursitdan sfalerit, grafitdan olmos) deyiladi. Turli reaksiyalar natijasida vujudga kelgan har qanday M. alohida, sof holda uçramaydi, hamma vaqt boşqa M.lar hamroxligida böladi. Bir jara-yonda çeklangan maydon va vaqtda hamda ma'lum fizikkimyoviy şaroitda qonuniyatli ravişda hosil böluvçi M. birikmalar M.lar paragenezisi yoki paragenetik assotsiatsiyalar deyiladi. M.ning bir paragenetik assotsiatsiyasi rivojlaniş jarayonida tabiiy muxit, t-ra, bosim va komponentlar konsentratsiyasining özgarişi natijasida krnuniyati ravişda ikkinçisi b-n almaşinadi. Vujudga kelayotgan M.lar assotsiatsiyasini fizikkimyoviy diagrammalar yordamida tadqiq qiliş paragenetik analizning asosi hisoblanadi. M.ning bir konning özida turli paragenetik assotsiatsiyasida, ya'ni turli bosqiçda namoyon bölişi uning generatsiyasi deyiladi. Tabiiy reaksiyalar mahsuli bölgan M. uni hosil qilgan mu-hit, fazali holat, fizikkimyoviy parametrlar b-n uzviy boğliq. Bularning hammasi M. hosil böliş jarayonining har bir bo-sqiçida M. tarkibi va xususiyatlarida uzgarib, öziga xos maxsus tipomorf belgilariga ega böladi. M. xreil bölgan muhit b-n boğliq bölgan kimyoviy struktura, fizik belgilarining majmui M. tipomorfizmi deyiladi. M.larning özi yoki ularning parageneziyalari, şuningdek, ularning ayrim belgilari ham tipomorf bölişi mumkin. M.ning tipomorf xususiyatlaridan foydali qazilmalarni qidiruv belgilari sifatida foydalaniş mumkin.

M. endogen, ekzogen va metamorfizm jarayonlarida vujudga keladi. Hoz. zamon «M.lar genezisi» tuşunçasi bir kança masalalar, jumladan, M. hosil böliş jarayoni ximizmi, M. hosil böluvçi muhitning fazali holati va h.k. tavsifini öz içiga oladi. M. genezisini tavsiflovçi obyektiv ma'lumotlarni oliş foydali qazilma konlar geologik jarayonlarini va şakllaniş tarixini örganişga, şu b-n birga ularni izlaş, razvedka qiliş va sanoat ahamiyatini' baqolaşga imkon beradi.

Qöllanişi. M.ning xususiyatlari uni texnikaning qaysi sohasida işlatilişini belgilaydi. Mas, öta qattiq M.lar (olmos, korund, granat va b.) abraziv asboblar sifatida, pyezo-elektrik xususiyatli M.lar radioelek-tronikada qöllaniladi va h.k. M.ning har xil fizik xususiyatlari (asosan, ziçligi, qayişqoqligi, magnitliligi, elektr ötkazuvçanligi, radioaktivligi va b.)ga qarab ruda boyitiş, foydali qazilmalar qidirişning geofizik usullari belgilanadi. M. ning kristallik panjarasidagi nuqsonlarni aniq maqsadga yönaltirilgan mexanik, akustik, termik (qizdiriş va keyin tez yoki sekin sovitiş), kimyoviy (kuidiriş, reagentlar b-n işlov beriş), radiatsion (rentgen va gamma nurlar b-n nurlantiriş) usullar b-n yöqotiş yoki tuzatiş katta istikbollar oçilişiga imkon beradi. Hozirgaça ma'lum bölgan M.larning atigi 1/5 qismiga yaqini sanoatda foydalaniladi. M.ning tarkalişi, xossalarini sinçiklab örganiş yangi M. turlaridan amaliyotda foydalanişga imkon yaratadi. Özbekistonda köp M. konlari oçilgan. M.lardan ba'zilari dunyoda birinçi marta topilgan va maşhur olimlar va topilgan joylari nomi b-n atalgan (mas, avitsenit, birunit, xamrabayevit, nasledovit, uklonskovit, ferganit va b.). Hoz. sanoatda Mendeleyev jadvalidagi barça elementlardan foydalanilmoqda, ular asosiy komponent yoki qöşimça element sifatida har xil M.lar tarkibida mavjud. M.ning monokristallar yoki ularning sintetik analoglari elektronika, optika, radiotexnika, elektroenergetikada işlatilmoqda. Öz çiroyi b-n ajralib turadigan M.lar qimmatbaho, yarim qimmatbaho javohirlar (olmos, zumrad, yoqut, sapfir, nefrit va b.) sifatida qöllaniladi. Mineraloglarning tadqiq qiliş obyektiga Oydan olib tuşilgan, samodan tuşgan jismlar, Yer mantiyasi va okean tubi M.lari ham yil sayin qöşilib bormoqda.