Question

矿物学发展简况

Answer 1

矿物学是一门很古老的学科，它的产生和发展是人类长期生产实践的结果。

早在我国史前的旧石器时代，人们即开始认识了矿物和岩石，并用来制作生产工具（石器）和装饰品。从奴隶社会向封建社会转化的大变革时期，也是由青铜器时代向铁器时代的过渡时期，反映当时矿冶事业大为发展。世界上比较系统描述矿物原料的最早著作应首推我国春秋末战国初（即公元前475年）的《山海经》，书中提到80多种矿物、岩石和矿石，比西方的《似金属论》、《石头论》等问世要早得多，且内容更丰富。封建社会里，生产力曾有过飞速发展，相应地出现了《管子·地数》、《淮南子》、《抱朴子》、《梦溪笔谈》、《本草纲目》和《天工开物》等许多记载矿物方面知识的著作，是极为宝贵的矿物史料。其中特别是明代李时珍的医药专著《本草纲目》（1596年）全面可靠地描述了38种药用矿物的成分、形态、性质、鉴定特征、产状、产地及药用等；而战国时期（公元前475年—公元前221年）的《管子·地数》中之“管子六条”则系最早揭示矿物共生的客观规律及自然界中某些有用矿产的指示矿物，是成因矿物学（Genetic mineralogy）的萌芽思想之一。德国人阿格里科拉（Georgius Agricola）在著作《论矿物的起源》（1556年）中首先将矿物与岩石分开，并引入“矿物”这个名词。

总之，在19世纪以前的漫长时期里，矿物学始终处于对矿物的记载和表面特征的描述。当然，不可否认其间也为矿物学后来的发展奠定了坚实的基础。

自19世纪中叶以来，随着科学技术的突飞猛进，矿物学得到迅速发展，曾经历了几次重大的变革。

首先是1857年偏光显微镜的创制成功并应用于对矿物的研究和鉴定，同时配合化学分析及晶体测角等方法，即得以开始对矿物的化学成分，几何形态、物理和化学性质、产状等进行系统研究，并提出了矿物的化学成分分类，极大地推动了矿物学的发展，形成独立的学科，导致了矿物学的第一次变革。这期间的代表作是美国丹纳（J.D.Dana）的《描述矿物学》（1837～1892年，第1～6版）。

由于 1895 年 伦 琴（W.K.Röntgen）发 现 了 X 射 线，1912 年 劳 厄（M.F.T.von Laue）将 X射线成功地应用于矿物晶体结构分析，20 世纪 20～40年代，英国晶体学家布拉格父子（W.H.Bragg，W.L.Bragg）和原苏联著名结晶学家别洛夫（Н.В.Белов）等测量了大量的矿物晶体结构，从而证实了晶体结构的几何理论，认识到矿物的化学成分、晶体结构、物理性质之间的相互关系，开辟了现代矿物学的晶体化学方向，使矿物学发生了第二次变革，为矿物的晶体化学分类奠定了基础。

20世纪30年代以来，物理化学理论和热力学相平衡理论开始被引入矿物学领域，用以探讨矿物的形成、稳定和变化的条件，及其与矿物学特征之间的相互关系，揭示矿物共生组合和时空分布的规律性，促进了矿物成因的研究，从根本上摆脱了矿物学纯表面现象的描述状态，实现了矿物学上的第三次变革。

60年代以来，由于一系列现代测试技术（如电子光学和激光测试技术、各种波谱学技术）、高温超高压实验技术、量热实验手段及电子计算机的应用，同时进一步全面运用现代固体物理学、量子化学、结晶化学和物理化学理论，促使矿物学研究在深度和广度上均发生了新的重大突破，使现代矿物学对矿物成分、结构的研究从过去只能研究平均成分、平均结构，进入到微区微量成分分析和精细结构的测定，向着快速、自动、定量、高精度方向迅猛发展，并逐渐更多地涉及地幔和宇宙天体物质的研究。因此，大大促进了现代矿物学的各主要方向以及一些边缘学科，如系统矿物学、理论矿物学、成因矿物学、应用矿物学、矿物晶体化学、矿物晶体形貌学、矿物物理学、量子矿物学、实验矿物学和宇宙矿物学等的不断发展和完善。