Question

—、矿物和矿物学的概念

Answer 1

矿物学是研究矿物的一门自然科学，是地质科学的一个重要分支学科。

矿物的概念，始于人类的生产实践，与人类的矿业活动密切相关。在古代，我国最早把“矿”字写成“㊣”，象形当时的采矿工具，其音“kuàng”或“gǒng”，则象征采矿的声音。后来又写作“㊣”或“㊣”，泛指从矿山采掘出来的、未经提炼加工的金属或非金属的天然矿石块。矿物的英文“mineral”一词来自拉丁文“minera”，系“矿石块”之意。

随着人类社会生产活动和科学技术的进步，人们对自然界的认识不断深入，逐渐建立起科学的矿物概念。

现代，一般认为，矿物（mineral）是由地质作用或宇宙作用所形成的、具有一定的化学成分和内部结构、在一定的物理化学条件下相对稳定的天然结晶态的单质或化合物，它们是岩石和矿石的基本组成单位。

首先，矿物是地球、月球及其他天体中天然形成的产物。有时，为了强调来源，也将组成月岩及陨石的矿物特称为月岩矿物和陨石矿物，或统称为宇宙矿物；而在实验室或工厂里用人工方法制造出来的、与相应的天然矿物具有相同或相似的成分、结构及性质的产物，则称为人造矿物（artificial mineral）或合成矿物（synthetic mineral），如人造金刚石、人造水晶等。

矿物具有一定的化学成分和内部结构，从而也具有一定的形态和物理、化学性质，借此我们可以鉴别矿物种。然而，由于形成环境的复杂性，矿物的成分、结构及形态、性质可以在一定范围之内变化。如闪锌矿由于形成条件不同，其成分、形态和物理性质往往会有一定的差异，而这些特征常可作为反映矿物成因的标志。

矿物并非固定不变的，任何一种矿物都只是在一定的物理化学条件下相对稳定、得以保存。当矿物所处的外界条件改变至超出矿物的稳定范围时，该矿物即会变成在新的条件下稳定的其他矿物。例如黄铜矿（CuFeS₂）在地表风化条件下氧化后，形成孔雀石、蓝铜矿、褐铁矿等矿物。

矿物是岩石和矿石的基本组成单位。例如，花岗岩的主要矿物组成是钾长石、斜长石、石英和黑云母等；铅锌矿石是由方铅矿和闪锌矿等组成。显然，岩石和矿石是矿物的集合体。

需要指出，当前，矿物学通常以天然结晶质无机物为主要研究对象，液体和气体均不在现代矿物之列。而像蛋白石、水锆石等极少数天然形成的、具有一定的化学成分的非晶态的单质或化合物，则称为准矿物（mineraloid）。经过漫长的地质时代，准矿物有自发地向结晶态的矿物转变的必然趋势。

矿物学是一门研究地球及其他天体的物质组成及演化规律的地质基础学科。具体地，矿物学（Mineralogy）是研究矿物（包括准矿物）的成分、结构、形态、性质、成因、产状、用途和它们相互间的内在联系，以及矿物的时空分布规律及其形成和变化的历史的科学，它为地质学的其他分支学科及材料科学等应用科学在理论上和应用上提供了必要的基础与依据。

显然，矿物学是地质科学和一些应用科学的一门重要的基础学科。