Единое окно доступа к образовательным ресурсам

Новые минералы: где их открывают

Голосов: 1

Рассмотрены принципы выделения новых минералов, приведена динамика открытий за последние годы. Рассказано о геолого-генетических обстановках, в которых сегодня обнаруживается наибольшее число новых минералов, проанализированы причины формирования минерального разнообразия и появления необычных по составу и кристаллической структуре минералов. Перечислены и кратко охарактеризованы геологические объекты - рекордсмены по числу открытых минералов.

Приведенный ниже текст получен путем автоматического извлечения из оригинального PDF-документа и предназначен для предварительного просмотра.
Изображения (картинки, формулы, графики) отсутствуют.
                                                              НАУКИ О ЗЕМЛЕ

                                НОВЫЕ МИНЕРАЛЫ: ГДЕ ИХ ОТКРЫВАЮТ

                                                                      И. В. ПЕКОВ
                                        Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова



                                                                                           ВВЕДЕНИЕ
                     NEW MINERALS:                                                   Зачем открывают новые минералы? Каковы цели их
                                                                                     изучения? Для чего вообще нужны редкие минералы,
                     WHERE ARE THEY DISCOVERED                                       что привлекает нас в этих, как правило невзрачных, по-
                     I. V. PEKOV                                                     рой чрезвычайно мелких кристалликах и зернышках,
                                                                                     почему мы отдаем столько сил и времени таким, как
                                                                                     может показаться, ничтожным капризам Природы?
                     The principles of new minerals extraction are
                                                                                     Наверное, в первую очередь потому, что стремление от-
                     outlined, along with the dynamics of recent                     крыть что-то ранее неизвестное заложено в самой нату-
                     discoveries. Geological and genetic conditions,                 ре человека. Установление каждого нового минерала,
                     which favor most the discovery of new minerals                  пусть даже редчайшего и микроскопического, – это
                     nowadays, are reviewed; the reasons for mine-                   фундаментальное открытие в области естественных на-
                                                                                     ук, обогащающее не только минералогию и геологию,
                     ral diversity and for the occurence of minerals                 но и физику твердого тела, химию, кристаллографию.
                     with unusual chemical composition and crystal                   Число открытых минералов – один из важных количе-
                     structure are discussed. Geological entities,                   ственных показателей успехов минералогической на-
                     where the highest number of minerals is being                   уки той или иной страны, и в России, как и ранее в
                                                                                     СССР, он остается высоким: по числу открытых мине-
                     discovered, are named and briefly described.
                                                                                     ралов мы уступаем только США.
                                                                                         Изучение новых минералов, многие из которых об-
                     Рассмотрены принципы выделения новых                            ладают поистине удивительными химическим соста-
                     минералов, приведена динамика открытий                          вом и кристаллической структурой, оказывается очень
                     за последние годы. Рассказано о геолого-                        важным для понимания законов строения вещества.
                     генетических обстановках, в которых сегод-                      Обнаружение того или иного минерала, пусть даже и в
                                                                                     незначительном количестве, может очень многое ска-
                     ня обнаруживается наибольшее число но-
                                                                                     зать специалисту, шаг за шагом проникающему по от-
                     вых минералов, проанализированы причины                         рывочным следам в сложнейшую историю процессов,
                     формирования минерального разнообразия                          происходящих не только в глубине Земли и на ее по-
                     и появления необычных по составу и крис-                        верхности, но и во внеземных объектах, тоже “постав-
                     таллической структуре минералов. Пере-                          ляющих” новые минералы.
                     числены и кратко охарактеризованы геоло-                            В настоящее время установлено около 4100 мине-
                                                                                     ралов, и эта цифра кажется очень скромной по сравне-
                     гические объекты – рекордсмены по числу                         нию с почти десятью миллионами известных синтети-
                     открытых минералов.                                             ческих химических соединений. Однако для половины
                                                                                     минералов искусственные аналоги так и не получены,
                                                                                     хотя попытки синтезировать многие из них предпри-
© Пеков И.В., 2001




                                                                                     нимались: Природа хранит тайны своей лаборатории.
                                                                                     Природные соединения зачастую оказываются носите-
                                                                                     лями ранее неизвестных свойств, которые, без сомне-
                                                                                     ния, еще найдут свое практическое применение. Стре-
                                              www.issep.rssi.ru                      мительно меняется сегодня и характер минерально-
                                                                                     сырьевой базы: все чаще происходит так, что минералы,



                                                П Е К О В И . В . Н О В Ы Е М И Н Е РА Л Ы : ГД Е И Х О Т К Р Ы В А Ю Т                       65


                                                НАУКИ О ЗЕМЛЕ
     лишь несколько лет назад считавшиеся редкими, обна-                     творов в настоящее время решен формально [1], и это,
     руживаются в виде крупных скоплений и становятся                        видимо, единственный однозначный путь его разреше-
     полезными ископаемыми. Яркие примеры этого – ба-                        ния: самостоятельные названия приписываются конеч-
     риопирохлор (Ba, Sr)2(Nb, Ti)2(O, OH)7 , установленный                  ным членам изоморфных серий, а граница устанавлива-
     в коре выветривания карбонатитов Бразилии и став-                       ется в точке с равными содержаниями всех компонентов
     ший главным сырьем для получения ниобия, лейкофан                       (в двухкомпонентных системах этот принцип носит на-
     NaCaBeSi2O7 и бертрандит Be4Si2O7(OH)4 , превративши-                   звание “правило 50%”). Наглядный пример – серия
     еся из раритетов в важные рудные минералы бериллия.                     оливина (Mg, Fe)2SiO4 , в которой конечными членами
         Нередко приходится слышать мнение, что в геоло-                     являются форстерит Mg2SiO4 и фаялит Fe2SiO4 : мине-
     гии и минералогии все, что можно было открыть, уже                      рал, состав которого попадает в пределы от Mg2SiO4 до
     давно открыто. Это неверно, и открытия новых мине-                      (Mg0,5Fe0,5)2SiO4 , носит название форстерит, а если его
     ралов, происходящие в наши дни, – наглядное тому                        состав находится в промежутке от (Fe0,5Mg0,5)2SiO4 до
     подтверждение. Где и в каких геологических условиях в                   Fe2SiO4 , то он будет называться фаялитом.
     наше время выявляются неизвестные науке минералы                            Конечно, правила номенклатуры пишутся со
     и почему именно здесь – этим вопросам посвящена                         стремлением к максимальной простоте, а это не может
     данная статья.                                                          не приводить к появлению случаев, не вписывающихся
                                                                             в такие упрощенные классификационные схемы, ведь
        ЧТО ТАКОЕ НОВЫЙ МИНЕРАЛ                                              Природа намного разнообразнее наших моделей. Вот и
     Чтобы ответить на вопрос о том, что же такое новый                      получается, что принципы, очень удобные для одних
     минерал, необходимо четко определить главное поня-                      групп минералов, порождают трудные “номенклатур-
     тие минералогии – термин “минерал”. Основной так-                       ные ловушки” для других.
     сон в минералогической номенклатуре – минеральный
     вид. Когда мы в своей повседневной практике пользу-                           ДИНАМИКА ОТКРЫТИЙ
     емся словом “минерал”, то подразумеваем в подавляю-                           МИНЕРАЛОВ СЕГОДНЯ
     щем большинстве случаев именно минеральный вид,                         Проблема максимально возможного числа минераль-
     то есть эти понятия – синонимы. Итак, минерал – это                     ных видов – тема для отдельного обсуждения; здесь мы
     твердое кристаллическое вещество определенного хи-                      отметим только, что на этот счет существуют две про-
     мического состава с определенными кристаллогра-                         тивоположные точки зрения. Сторонники одной из
     фическими характеристиками, возникшее в природе в                       них считают, что минералов в природе объективно не-
     результате геологических процессов на Земле или                         много – первые тысячи, приверженцы же другой ут-
     внеземных объектах (исключений из этого определе-                       верждают, что разнообразие минеральных видов на-
     ния в минералогии мало, и практически все они дань                      много шире – десятки, если не сотни тысяч.
     истории).                                                                   Практика последних десятилетий показывает, что
         Таким образом, две ключевые характеристики в со-                    сокращения числа открываемых видов не происходит,
     вокупности определяют самостоятельный минераль-                         и за прошедшие 30 лет количество известных минера-
     ный вид: химический состав и способ расположения                        лов выросло почти вдвое. После всплеска открытий в
     атомов в объеме кристалла. Этот способ определяет по-                   период 70-х – начала 80-х годов XX века, когда в широ-
     нятие “структурный тип”, а места в кристаллической                      кую минералогическую практику вошли локальные
     структуре, которые занимают атомы, называются кри-                      методы исследования (в первую очередь электронно-
     сталлографическими или структурными позициями.                          зондовый) и значительно шагнула вперед по степени
     Обнаруженное в природе вещество признается новым                        эффективности рентгеновская аппаратура [2], этот
     минералом в том случае, если по любому из двух при-                     процесс несколько стабилизировался. В табл. 1 приве-
     знаков оно не может быть отождествлено ни с одним из                    дены статистические данные о числе новых минераль-
     известных минеральных видов. Границы царства мине-                      ных видов, официально признанных – утвержденных
     ралов, таким образом, задаются разнообразием струк-                     Комиссией по новым минералам и названиям минера-
     турных типов природных соединений и возможными                          лов Международной минералогической ассоциации, за
     комбинациями химических элементов в их рамках. Ес-                      период с 1994 по 1999 год, и о соотношениях вновь от-
     ли новый минерал – представитель известного струк-                      крываемых минералов с уже известными. Из табл. 1
     турного типа, то главным критерием новизны является                     видно, что число новых видов, описываемых за год,
     нахождение хотя бы в одной позиции его структуры                        стабильно удерживается в пределах 49 ± 5, то есть по од-
     атомов иного химического элемента по сравнению с                        ному минералу открывают почти каждую неделю. По-
     уже известными минералами. Вопрос проведения гра-                       ловина от общего числа минеральных видов, обнару-
     ницы между близкими видами в сериях твердых рас-                        живаемых в наше время, имеет в минеральном царстве



66                             С О Р О С О В С К И Й О Б РА З О В АТ Е Л Ь Н Ы Й Ж У Р Н А Л , Т О М 7 , № 5 , 2 0 0 1


                                          НАУКИ О ЗЕМЛЕ
Таблица 1. Число минералов, открытых за период с 1994 по                 Получается, что оценки одного только минераль-
1999 год                                                             ного разнообразия мало для прогнозирования возмож-
                                          Химические и               ных открытий. Что же требуется еще? Необычность,
                    Число открытых     структурные анало-            экстремальность обстановки либо в геохимическом от-
        Год
                      минералов        ги ранее известных            ношении, либо по физическим параметрам, а лучше и
                                           минералов                 то и другое вместе. Новые минералы отличаются от
       1994               46                      17                 старых по составу и/или структуре; для реализации
       1995               50                      34                 этого нужны и соответствующие условия. Какие же
                                                                     факторы могут привести к появлению таких минера-
       1996               54                      21
                                                                     лов? Обратимся к наиболее важным.
       1997               44                      17
                                                                         Первый среди них – аномально высокие содержа-
       1998               54                      29
                                                                     ния в минералообразующей среде каких-либо элемен-
       1999               47                      30
                                                                     тов, особенно редких, тех, которых мало в природе. Это
   Всего за 6 лет        295                148 = 50,2%              способствует кристаллизации обогащенных ими мине-
                                                                     ралов и ионному обмену, который “работает” и в при-
ранее открытые структурные аналоги и/или полиморф-                   роде. Практически все типы рассматриваемых ниже
ные модификации. Анализируя объективные и субъек-                    объектов в той или иной мере характеризуются такими
тивные факторы, влияющие на число открытий, можно                    условиями.
предсказать, что и в ближайшие одно-два десятилетия,                     Очень интересный случай – аномальное обога-
если принципиально не изменятся критерии выделения                   щение компонентом, способным даже при незначи-
минеральных видов, темп процесса останется близким                   тельных колебаниях условий минералообразования
к сегодняшнему и к 2020 году число минералов достиг-                 образовывать соединения близкого валового состава,
нет пяти тысяч.                                                      но с существенно различающимися кристаллическими
                                                                     структурами. Примерами такого рода могут служить
    ГДЕ ОТКРЫВАЮТ НОВЫЕ МИНЕРАЛЫ                                     месторождения боратов, где известен широкий спектр
                                                                     минералов со схожими химическими формулами, но
Вероятность найти неизвестный ранее минерал есть                     совершенно разными способами соединения BO3-тре-
всегда и в любом геологическом объекте. Можно приве-                 угольников, BO4- и B(OH)4-тетраэдров. Другой при-
сти немало примеров, когда новые виды обнаруживали                   мер – приповерхностная зона урановых месторожде-
в весьма обыкновенных, самых, казалось бы, неподхо-                  ний со всем разнообразием солей уранила – катиона
дящих для этого обстановках. Однако если говорить о                  (UO2)2+, возникающих при контакте первичных урано-
том, где эта вероятность объективно выше и где реаль-                вых руд с атмосферными кислородом и влагой.
но открывали и открывают наибольшее число новых                          Порождать необычные минералы способно не
минералов, то сразу четко вырисовывается круг геоло-                 только изобилие тех или иных химических элементов,
го-геохимических обстановок и соответственно круг                    но и, как это ни парадоксально на первый взгляд, их де-
объектов – рекордсменов в отношении числа новых                      фицит. Отсутствие каких-либо компонентов, и в пер-
минералов (рис. 1).                                                  вую очередь тех, которые являются очень важными для
     Так, очевидна прямая связь между общим числом                   большинства геологических систем, приводит к фор-
минералов, известным на месторождении или в масси-                   мированию собственных минералов более редких эле-
ве горных пород, и вероятностью найти здесь новые                    ментов, “освободившихся из-под гнета” распростра-
виды. Однако обширность минерального кадастра мес-                   ненных, а также к появлению комбинаций химических
торождения в большой мере зависит и от субъективно-                  элементов, необычных для природных соединений.
го фактора – степени изученности: внушительный                       Так, отсутствие сульфидной серы (аниона S2 −) при оби-
список может состоять преимущественно из обычных                     лии так называемых халькофильных элементов (Pb, Sb,
минералов, выявленных за долгие годы внимательного                   Cu, Zn, Bi, Hg и некоторых других), тех, что обычно
исследования. Пример – гигантское вольфрам-молиб-                    встречаются в природе в виде сульфидов, арсенидов,
деновое месторождение Тырныауз на Северном Кавка-                    теллуридов и им подобных бескислородных минера-
зе, детально изучаемое уже более 60 лет: его минераль-               лов, приводит к образованию в эндогенных условиях
ный кадастр огромен – более 250 видов, но только два                 разнообразных соединений этих элементов с кислоро-
из них открыты здесь. Другой подобный пример – зна-                  дом и галогенами, а также к выделению их в самородной
менитая Дальнегорская группа полиметаллических и                     форме. Дефицит кремнезема порождает специфические
борных месторождений в Приморье, где установлено бо-                 минеральные ассоциации, сложенные в основном окси-
лее 150 минералов, но не открыто ни одного нового вида.              дами алюминия, магния, бериллия и других элементов,



                                П Е К О В И . В . Н О В Ы Е М И Н Е РА Л Ы : ГД Е И Х О Т К Р Ы В А Ю Т                        67


                                                    НАУКИ О ЗЕМЛЕ




                                                                                             3       2
                                                                                        54
                                                  17                      7
                                                       16                      6
                                         18                                                                                  1
                                                                     12
                                    19                                    8
                                                                          9
                                                                   13 11 14
                  20                                                   10
                                                                                   15




                                                                                    21


                                                                          22




                                                            40 новых минералов
                                                            30
                                                            20
                                                            10
                                                            0

                       Рис. 1. Расположение объектов – рекордсменов по числу открытий новых минералов
                       (соответствует табл. 2): 1 – Толбачик, 2 – Норильск, 3 – Ловозеро, 4 – Хибины, 5 – Ковдор,
                       6 – Лонгбан, 7 – Лангезундфьорд, 8 – Яхимов, 9 – Шнееберг, 10 – Хагендорф, 11 – Ленген-
                       бах, 12 – Клара, 13 – Кап-Гаронн, 14 – Везувий, 15 – Лаврион, 16 – Илимаусак, 17 – Ивигтут,
                       18 – Сент-Илер, 19 – Франклин и Стерлинг-Хилл, 20 – Моктецума, 21 – Шинколобве, 22 –
                       Цумеб. Составлено с использованием материалов А.А. Евсеева (Минералогический музей
                       им. А.Е. Ферсмана РАН, Москва)

     обычно входящих в состав силикатов. Отсутствие свин-                               при очень высоких температурах, но близком к атмо-
     ца позволяет реализоваться многообразию сульфосо-                                  сферному давлении: на контакте горячих лав с карбо-
     лей серебра, тогда как в обычных сульфидных рудах се-                              натными породами у поверхности Земли.
     ребро в основном присутствует в качестве примеси в                                     Интересны аномально окислительные или ано-
     галените PbS. Хочется особо обратить внимание чита-                                мально восстановительные обстановки минералообра-
     телей на этот крайне важный фактор дефицитности                                    зования. Первые реализуются, например, в залежах се-
     (механизмы выведения распространенного компонен-                                   литры или зонах выхода сульфидных месторождений
     та из минералообразующей системы могут быть самы-                                  на земную поверхность, где в процесс включается при-
     ми разными), так как ему уделяют незаслуженно мало                                 родная серная кислота, возникающая при окислении
     внимания минералоги и геохимики.                                                   пирита FeS2 . Резко восстановительные условия пред-
         Нельзя не отметить экстремальные условия по дав-                               полагаются в родительских телах метеоритов, а на Зем-
     лению и/или температуре, где, конечно же, возникают                                ле они зафиксированы, например, на контакте базаль-
     необычные минералы. Это, например, обстановки                                      товых лав с углями.
     сверхвысоких давлений в глубине Земли, где кристал-                                    В последние десятилетия установлено активное
     лизуются минералы с очень плотными структурами.                                    участие в процессах минералообразования живых орга-
     Другой случай – минеральные ассоциации, возникшие                                  низмов, и в первую очередь бактерий, провоцирующих



68                                 С О Р О С О В С К И Й О Б РА З О В АТ Е Л Ь Н Ы Й Ж У Р Н А Л , Т О М 7 , № 5 , 2 0 0 1


                                        НАУКИ О ЗЕМЛЕ
окислительно-восстановительные процессы. Это наи-                  гут возникать в разных случаях десятки различных про-
более важно для зоны поверхностного изменения суль-                дуктов, нередко тесно соседствующих друг с другом.
фидных и арсенидных руд [3], где формируется, напри-               Так, блеклая руда (Cu, Ag, Hg)10(Fe, Zn)2(As, Sb)4S13 при
мер, такой широко известный минерал, как малахит                   разложении на земной поверхности дает более тридца-
Cu2(CO3)(OH)2 .                                                    ти различных арсенатов и сульфатов меди, самородные
    Помимо этих и других внешних причин, оказыва-                  серебро, медь и ртуть, куприт Cu2O, оксиды сурьмы и
ющих влияние на формирование минерального соста-                   много других минералов.
ва геологических объектов, отметим и иную группу                        Заслуживает упоминания и еще одно интересное
факторов. Так, очень важны спокойные условия роста,                явление – некоторые минералы охотнее зарождаются и
благоприятствующие глубокой дифференциации ком-                    растут “при поддержке родственников”, в ориентиро-
понентов между одновременно или последовательно                    ванном (эпитаксическом) положении на поверхности
кристаллизующимися минералами. Здесь в наиболь-                    структурно близкого кристалла. Это дает им более лег-
шей мере реализуется так называемая избирательность                кую возможность преодолеть энергетический барьер
или селективность различных структурных типов в от-                при образовании зародышей кристаллов из раствора
ношении определенных химических элементов: боль-                   или расплава. Не редкость, например, случаи ориенти-
шинство элементов получает возможность концентри-                  рованного нарастания ксенотима YPO4 на циркон
рования в определенных структурных позициях, даже                  ZrSiO4 , имеющий такую же кристаллическую структуру.
те, что присутствуют в минералообразующей среде в                       Конечно, наибольший эффект в формировании
мизерных количествах. В таких условиях нередко фор-                минерального разнообразия достигается там, где соче-
мируются сложные по составу минералы с высокоупо-                  таются несколько благоприятных факторов. Объекты-
рядоченными кристаллическими структурами. В виде                   рекордсмены характеризуются обширным списком
примеров можно привести любые сложно эволюциони-                   минералов, до четверти которого могут составлять ви-
рующие природные системы, а сами механизмы крис-                   ды, впервые открытые здесь. Необходимым условием
таллохимической дифференциации наиболее наглядно                   являются многообразие и контрастность локальных
проявляются в разделении между разными минерала-                   обстановок внутри массива или месторождения, когда
ми близких по свойствам элементов: лантаноидов, ка-                каждый прожилок, каждая минерализованная полость
лия и рубидия, циркония и гафния.                                  отличаются от соседних.
    Напротив, кристаллизация при резко меняющихся                       Таким образом, девиз чемпионов – разнообразие и
физических и/или химических условиях тоже приводит                 своеобразие. В каких же именно геолого-геохимичес-
к появлению необычных минералов. Это происходит на                 ких обстановках и объектах открытия минералов про-
фронте быстрой смены температур, при стремительном                 исходят наиболее часто, где концентрация новых видов
росте или падении давления, на геохимических барье-                на единицу площади особенно высока? Таких мест на
рах – узких зонах контакта сред с контрастными окис-               Земле сравнительно немного, они перечислены в табл. 2.
лительно-восстановительными или иными параметра-                        В первую очередь это высокощелочные, резко пе-
ми. Как правило, кристаллы здесь зарождаются и растут              ресыщенные натрием и/или калием магматические
с большой скоростью, что нередко приводит к возник-                породы и особенно их производные – пегматиты и гид-
новению нестабильных минералов, подчас с крайне                    ротермалиты, то есть продукты кристаллизации из ос-
неупорядоченной структурой. Примеры высокоскоро-                   таточных магм и горячих водных растворов, аномально
стных процессов – кристаллизация из газовых возго-                 обогащенные гаммой редких (Nb, Zr, REE, Sr, Ba, Be,
нов в вулканических фумаролах или при подземных                    Li, Th) и летучих (F, Cl, CO2) компонентов. К этой гене-
пожарах в горных выработках, сезонное минералооб-                  тической группе относится абсолютный чемпион –
разование на земной поверхности, возникновение ми-                 Хибино-Ловозерский комплекс на Кольском полуост-
неральных ассоциаций в результате ударного метамор-                рове (рис. 2) [5], где в настоящее время установлено 136
физма при падении метеорита.                                       новых минералов (рис. 3), а также щелочные массивы
    Отметим непосредственное наследование отдель-                  Сент-Илер (Канада), Илимаусак (Гренландия) (рис. 4),
ных компонентов или целых структурных фрагментов                   Лангезундфьорд (Норвегия), Дара-Пиоз (Таджикис-
ранних минералов при замещении их другими в изме-                  тан), Мурун (Сибирь). Новые минералы нередко имеют
нившихся условиях. Этот феномен, проявляющийся                     сложный состав, и поражают воображение сложностью
зачастую крайне локально, развит в природе необы-                  и изяществом кристаллические постройки, где многие,
чайно широко – примеры можно найти практически в                   даже самые дефицитные элементы находят свое место
любых геологических объектах. Он играет огромную                   (рис. 5). Так, недавно открытый в массиве Сент-Илер
роль в формировании минерального разнообразия: за                  хомяковит имеет формулу Na12Sr3Ca6Fe3Zr3WSi25O73(O,
счет одного и того же минерала – родоначальника мо-                OH, H2O)3(OH, Cl)2 . В некоторых минералах щелочных



                              П Е К О В И . В . Н О В Ы Е М И Н Е РА Л Ы : ГД Е И Х О Т К Р Ы В А Ю Т                          69


70
                                                                                          Таблица 2. Геологические объекты – рекордсмены по числу открытых минералов (см. также рис. 1)

                                                                                                                         Общее число        В том числе
                                                                                          Объекты, их географическое                                                 Генетические типы,
                                                                                                                          открытых       открыто за период                                          Краткая характеристика новых минералов
                                                                                                 положение                                                         дающие новые минералы
                                                                                                                          минералов        1991–2000 гг.
                                                                                                                                            Объекты, в которых открыто не менее 15 минералов
                                                                                          Ловозерский массив, Коль-           77                 24          Высокощелочные пегматиты и гидро- Только кислородные соединения, в подавляю-
                                                                                          ский п-ов, Россия                                                  термалиты                         щем большинстве силикаты, преимущественно
                                                                                                                                                                                               высоконатриевые, сложного состава
                                                                                          Хибинский массив, Коль-             70                 26          Высокощелочные пегматиты и гидро- Преимущественно щелочные силикаты, карбо-
                                                                                          ский п-ов, Россия                                                  термалиты                         наты, фосфаты сложного состава
                                                                                          Лонгбан, Вермланд, Швеция           68                  5          Специфические контактовые породы, Только кислородные соединения, нередко с хло-
                                                                                                                                                             сформированные в окислительной об- ром: силикаты, оксиды, арсенаты, бораты мар-
                                                                                                                                                             становке                           ганца, свинца, железа, сурьмы, бериллия, каль-
                                                                                                                                                                                                ция, магния
                                                                                          Везувий, Кампанья, Италия           60                  2          Сложный вулканический комплекс:      Разнородные минеральные ассоциации: щелоч-
                                                                                                                                                             щелочные лавы и зоны их контакта с   ные алюмосиликаты (лавы), силикаты кальция и
                                                                                                                                                             мраморами (скарны), продукты фума-   магния (скарны), галоиды и сульфаты (возгоны
                                                                                                                                                             рольной деятельности                 фумарол)
                                                                                          Цумеб, Намибия                      57                 12          Зона окисления сульфидных руд, в     Преимущественно арсенаты, в меньшей степе-
                                                                                                                                                             меньшей степени первичные руды       ни другие кислородные соединения цинка,
                                                                                                                                                                                                  свинца, меди, германия, железа; в первичных ру-
                                                                                                                                                                                                  дах – германий- и галлийсодержащие сульфиды
                                                                                          Франклин, Нью-Джерси,               45                  5          Специфические контактовые породы, Только кислородные соединения: преимущест-
                                                                                          США                                                                сформированные в окислительной об- венно силикаты и арсенаты марганца, цинка,
                                                                                                                                                             становке                           кальция, свинца
                                                                                          Сент-Илер, Квебек, Канада           41                 27          Высокощелочные пегматиты и гидро- Преимущественно высоконатриевые силикаты и
                                                                                                                                                             термалиты                         карбонаты сложного состава
                                                                                                                                                                                                                                                    НАУКИ О ЗЕМЛЕ




                                                                                          Шнееберг, Саксония, Герма-          38                 10          Зона окисления арсенидных и урано-   Преимущественно арсенаты, в меньшей степени
                                                                                          ния                                                                вых руд                              другие кислородные соединения висмута, ура-
                                                                                                                                                                                                  нила, кобальта, никеля, кальция
                                                                                          Норильская группа, Сибирь,          30                  2          Медно-никелевые сульфидные руды,     Преимущественно интерметаллиды, арсениды,




С О Р О С О В С К И Й О Б РА З О В АТ Е Л Ь Н Ы Й Ж У Р Н А Л , Т О М 7 , № 5 , 2 0 0 1
                                                                                          Россия                                                             связанные с базальтоподобными маг-   сульфиды, теллуриды палладия и платины, суль-
                                                                                                                                                             матическими породами                 фиды меди, железа и никеля
                                                                                          Шинколобве, Катанга, Заир           30                  1          Зона окисления урановых руд          Преимущественно сложные водные оксиды ура-
                                                                                                                                                                                                  на и соли уранила – карбонаты, силикаты и фос-
                                                                                                                                                                                                  фаты
                                                                                          Ленгенбах, Валлис, Швейца-          25                  7          Гидротермальная сульфидная минера- Только мышьяковые сульфосоли свинца, тал-
                                                                                          рия                                                                лизация в карбонатных породах – до- лия, серебра, меди
                                                                                                                                                             ломитах
                                                                                          Илимаусак, ЮЗ Гренландия,           25                  1          Высокощелочные пегматиты             Преимущественно натрийсодержащие силикаты
                                                                                          Дания                                                                                                   сложного состава, также сурьмяные сульфосоли
                                                                                                                                                                                                  меди и таллия


                                                                                                        Общее число       В том числе
                                                                          Объекты, их географическое                                               Генетические типы,
                                                                                                         открытых      открыто за период                                           Краткая характеристика новых минералов
                                                                                 положение                                                       дающие новые минералы
                                                                                                         минералов       1991–2000 гг.
                                                                          Яхимов, Богемия, Чехия             24                 4          Зона окисления арсенидно-сульфид- Преимущественно соли уранила; также арсена-
                                                                                                                                           ных и урановых руд, в меньшей степе- ты, в меньшей степени сульфиды
                                                                                                                                           ни первичные руды
                                                                          Толбачик, Камчатка, Россия         23                13          Продукты современной фумарольной     Преимущественно сульфаты, селениты, арсена-
                                                                                                                                           деятельности на активном вулкане     ты, хлориды, ванадаты меди, алюминия, щелоч-
                                                                                                                                                                                ных металлов
                                                                          Лангезундфьорд, Телемарк,          23                 1          Щелочные пегматиты                   Преимущественно щелочные и кальциевые си-
                                                                          Норвегия                                                                                              ликаты с титаном, цирконием, бериллием, ред-
                                                                                                                                                                                коземельными элементами, торием, бором
                                                                          Моктецума, Сонора, Мек-            23                –           Зона окисления теллуридных руд       Только кислородные соединения теллура
                                                                          сика
                                                                          Стерлинг-Хилл, Нью-Джер-           22                –           Специфические контактовые породы, Только кислородные соединения: преимущест-
                                                                          си, США                                                          сформированные в окислительной об- венно арсенаты и сульфаты, в меньшей степени
                                                                                                                                           становке                           оксиды и силикаты марганца, цинка, магния,
                                                                                                                                                                              кальция
                                                                          Ивигтут, ЮЗ Гренландия, Да-        18                 1          Продукты воздействия высокофторис- Фторалюминаты натрия и щелочноземельных
                                                                          ния                                                              тых растворов (флюидов) на щелочные элементов, серебряно-висмутовые сульфосоли
                                                                                                                                           граниты
                                                                          Клара, Шварцвальд, Герма-          17                 3          Зона окисления арсеносульфидных руд Преимущественно арсенаты, вольфраматы, фос-
                                                                          ния                                                                                                  фаты меди, свинца, железа, кальция, бария
                                                                          Лаврион, Аттика, Греция            16                 4          Зона окисления сульфидных руд, а так- Преимущественно сульфаты, арсенаты, хлориды
                                                                                                                                           же минерализованные в морской воде свинца, меди, цинка
                                                                                                                                           шлаки античных плавильных печей
                                                                          Хагендорф, Бавария, Герма-         15                 1          Гранитные пегматиты фосфатного типа Фосфаты марганца, железа, цинка, кальция
                                                                          ния
                                                                                                                                                                                                                               НАУКИ О ЗЕМЛЕ




                                                                                                            Другие объекты, в которых за период 1991–2000 гг. открыто не менее 10 минералов
                                                                          Ковдор, Кольский п-ов, Рос-        13                10          Гидротермалиты, связанные с доломи- Преимущественно водные фосфаты щелочнозе-




П Е К О В И . В . Н О В Ы Е М И Н Е РА Л Ы : ГД Е И Х О Т К Р Ы В А Ю Т
                                                                          сия                                                              товыми карбонатитами – магматичес- мельных элементов
                                                                                                                                           кими карбонатными породами
                                                                          Кап-Гаронн, Вар, Франция           11                10          Зона окисления арсеносульфидных руд Арсенаты и сульфаты меди и цинка, сульфогало-
                                                                                                                                                                               гениды ртути и серебра
                                                                                             Магматические комплексы и рудные районы, объединяющие по два или более объектов близкого генетического типа
                                                                          Хибино-Ловозерский агпаи-         136                48          См. выше                             См. выше
                                                                          товый комплекс, Кольский
                                                                          п-ов, Россия
                                                                          Лонгбанский рудный район,          97                 7          См. выше                             См. выше
                                                                          Вермланд, Швеция
                                                                          Рудный район Франклин,             65                 5          См. выше                             См. выше
                                                                          Нью-Джерси, США




71


                                                   НАУКИ О ЗЕМЛЕ




        Рис. 2. Ловозерские тундры на Кольском полуост-                               Рис. 4. Илимаусакские горы в Юго-Западной Грен-
        рове – не только “чемпион мира” по числу впервые                              ландии: отсюда в начале XIX века были привезены в
        открытых минералов, но и одно из самых живопис-                               Европу первые образцы высокощелочных пород с
        ных мест Европейской России. Фото Н.А. Пековой                                неизвестными минералами. Фото автора




                                                                                      Рис. 5. Фекличевит
                                                                                      Na11Ca9(Fe3+, Fe2+)2Zr3Nb[Si25O73](OH, H2O, Cl, O)5 –
                                                                                      новый минерал из Ковдорского щелочного массива
                                                                                      на Кольском полуострове, открытый в 2000 году
                                                                                      и названный в память о российском минералоге
                                                                                      В.Г. Фекличеве. Кристалл имеет 1 см в поперечнике.
                                                                                      Фото Н.А. Пековой

        Рис. 3. Раит Na3Mn3Ti0,25[Si2O5]4(OH)2 ⋅ 10H2O – мине-                  таллы входят даже в сульфиды (расвумит KFe2S3 , эрдит
        рал из Ловозерского щелочного массива на Коль-                          NaFeS2 ⋅ 2H2O), что является большой редкостью для
        ском полуострове, названный в честь международ-
        ной научной экспедиции 1969–1970 гг. на папирус-                        минерального царства.
        ной лодке “Ра” под руководством Тура Хейердала.
        Диаметр самой крупной “шишки” 2 мм. Образец из                              Ненамного уступают высокощелочным массивам
        коллекции А.С. Подлесного, фото Н.А. Пековой                            по концентрации новых минералов специфические
                                                                                контактовые образования – скарны и скарноиды лонг-
     пегматитов присутствует до 4–5 различных анионных                          банского типа, возникшие в резко окислительной об-
     группировок, занимающих собственные структурные                            становке при внедрении магмы в карбонатные породы –
     позиции: таков, например, минеевит Na25Ba(Y, Gd,                           известняки и доломиты. Они очень бедны сульфидной
     Dy)2(CO3)11(HCO3)4(SO4)2F2Cl – новый минерал из Ло-                        серой и в то же время обогащены Mn, а также Zn, As, Sb,
     возерского массива. Содержания натрия и калия при                          Pb. К этому генетическому типу относятся объекты зна-
     формировании пород этого типа настолько велики, что                        менитых рудных районов Лонгбан в Швеции и Франк-
     лишь очень немногие из сотен известных здесь ми-                           лин в Нью-Джерси, США. Господство окислительных
     нералов не содержат этих элементов: щелочные ме-                           условий ярко демонстрируется распространенностью



72                                С О Р О С О В С К И Й О Б РА З О В АТ Е Л Ь Н Ы Й Ж У Р Н А Л , Т О М 7 , № 5 , 2 0 0 1


                                         НАУКИ О ЗЕМЛЕ
эндогенных арсенатов и соединений пятивалентной                     пукайя в Бразилии, Тип-Топ в Южной Дакоте, США.
                             2+    3+
сурьмы. Место магнетита Fe Fe 2 O 4 здесь занимают                  Из объектов этого типа происходят практически все
                   3+                            3+
франклинит ZnFe 2 O 4 , магнезиоферрит MgFe 2 O 4 ,                 минералы тантала, многочисленные фосфаты лития,
               3+
якобсит MnFe 2 O 4 , поскольку железо не может нахо-                бериллия, марганца, железа.
диться в двухвалентной форме. Халькофильные эле-                        Наконец, упомянем боратные месторождения раз-
менты вынуждены приспосабливаться к отсутствию S2−:                 ных генетических типов (Долина Смерти в Калифор-
только в Лонгбане можно встретить самородки свинца                  нии, США; Северный Прикаспий в Казахстане; Забай-
массой до 50 кг или минералы с такими необыкновен-                  калье и Северный Урал в России) – объекты, где по
ными для природных объектов сочетаниями элемен-                     праву торжествует структурная минералогия в чистом
тов, как сведенборгит NaBe4Sb5+O7 , хьярнеит (Ca,                   виде. При незначительном числе катионов (в основном
Na)2(Zr, Mn)5(Sb5+, Ti, Fe)2O16 , джосмитит PbCa2(Mg,               это Ca и Mg, реже Na, K, Fe, Mn) разнообразие боратов
Fe)5Si6Be2O22(OH)2 [4].                                             здесь достигает нескольких десятков исключительно
    Окисленная зона рудных месторождений (в пер-                    благодаря способности бора легко создавать соедине-
вую очередь сульфидных, арсенидных и урановых) –                    ния самых различных структурных типов.
третий главный поставщик новых минералов. Зона
окисления – это приповерхностные части рудных жил,                        ЗАКЛЮЧЕНИЕ
где их минералы взаимодействуют с атмосферой, под-                  Еще раз коснемся проблемы максимально возможного
земными водами, органическими компонентами поч-                     числа минеральных видов. Кто все-таки прав: сторон-
вы, а также становятся жертвами атаки микроорганиз-                 ники представлений о резко ограниченном их числе
мов. Здесь господствуют кислородные соединения, по                  или же противники этих взглядов, считающие, что и
большей части водосодержащие: сульфаты, арсенаты,                   десять, и двадцать тысяч минералов – это не предел для
карбонаты, фосфаты, ванадаты, оксиды и др. Самые                    Природы? Видимо, скорее всего, вторые: ведь мине-
знаменитые объекты – Цумеб в Намибии, пояс немец-                   ральное разнообразие прямо зависит от многообразия
ких и чешских Рудных гор с такими “звездами”, как                   условий, где зарождаются и растут кристаллы, а спектр
Шнееберг и Яхимов, урановые месторождения Катан-                    различных обстановок, особенно локальных, в одной
ги в Заире, Моктецума в Мексике, рудники Корнуолла                  только земной коре, как уже ясно сегодня, необычайно
в Англии, Чукикамата в Чили, Брокен-Хилл в Австра-                  широк, среди них все чаще обнаруживаются экстре-
лии.                                                                мальные, крайне необычные по геохимическим или
    Среди объектов “второго эшелона” по числу впер-                 физическим параметрам. Именно такие объекты при
вые найденных минералов выделяются свои генетиче-                   всей своей незначительности в геологических масшта-
ские группы. Так, широко известны гидротермальные,                  бах поставляют в наши дни основную долю новых ми-
то есть сформировавшиеся посредством кристаллиза-                   нералов. Сами эти минералы тоже удивительны: кто бы
ции из горячих водных растворов, рудные месторожде-                 тридцать лет назад мог предположить существование
ния, где спектр новых минералов представлен различ-                 природных сульфидов и боратов ниобия, цезиево-тал-
ными сульфидами (самое знаменитое, безусловно,                      лиево-ртутных сульфосолей, сульфато-оксалатов редко-
Ленгенбах в Швейцарии) и теллуридами (Сэкэрымб в                    земельных элементов, собственных минералов рубидия,
Румынии, Калгурли в Австралии). В основном магма-                   промышленных скоплений сульфида рения. Именно
тическое происхождение имеют сульфидные медно-                      такие “чудеса”, абсолютно не вписывающиеся в пред-
никелевые месторождения Норильской группы в Си-                     ставления традиционной геохимии, стали реальностью
бири, чью славу составляют разнообразные минералы                   в последние годы. Их список можно продолжить, и
палладия и платины – интерметаллиды, арсениды, тел-                 тенденции к его расширению очевидны. Однако и при-
луриды, сульфиды.                                                   верженцы теории ограниченности числа минеральных
    Немало открытий новых минералов происходит на                   видов со своей стороны в чем-то правы: они ведь гово-
вулканах с активной фумарольной деятельностью. На-                  рят в основном о минералах распространенных, поро-
иболее знамениты в этом отношении Толбачик на Кам-                  дообразующих, а их как раз среди новых немного –
чатке, Везувий в Италии, Исалько в Сальвадоре.                      два-три из сотни и приходится признать, что шансы от-
    Заслуживают упоминания и гранитные пегматиты –                  крыть ранее неизвестный минерал, сколь-либо значи-
продукты кристаллизации насыщенных летучими и                       мый в геологических масштабах, сегодня невелики, хо-
редкими элементами (F, B, Li, Cs, Be, Sn, Ta) остаточ-              тя и вполне реальны.
ных гранитных расплавов. Главным источником новых                       Разнообразие минерального царства, где более 80%
минералов в этой генетической группе являются пег-                  видов относятся к редким, – замечательное явление
матиты, богатые литием и фосфором: Хагендорф в Ба-                  Природы, которое, безусловно, заслуживает не только
варии, Вороньи Тундры на Кольском полуострове, Са-                  внимания, но и бережного сохранения не в меньшей



                               П Е К О В И . В . Н О В Ы Е М И Н Е РА Л Ы : ГД Е И Х О Т К Р Ы В А Ю Т                       73


                                                      НАУКИ О ЗЕМЛЕ
     степени, чем разнообразие биологическое. Специфика                            2. Пущаровский Д.Ю. Открытие и систематика минералов //
     мира минералов в отличие от мира животных и растений                          Соросовский Образовательный Журнал. 1999. № 3. С. 88–94.
     такова, что наилучшим способом сохранения минераль-                           3. Яхонтова Л.К., Зверева В.П. Основы минералогии гиперге-
                                                                                   неза. Владивосток: Дальнаука, 2000. 335 с.
     ного разнообразия является создание и систематическое
     пополнение научных музеев. Минералогические кол-                              4. Langban: The Mines, Their Minerals, Geology and Explorers /
                                                                                   Ed. by D. Holstam, J. Langhof. Munich: Christian Weise Verlag,
     лекции – важный, неотъемлемый пласт нашей матери-                             1999. 215 p.
     альной и духовной культуры. Таким образом, откры-
                                                                                   5. Pekov I.V. Lovozero Massif: History, Pegmatites, Minerals. Mos-
     вая, исследуя и передавая в музеи новые минералы,                             cow, 2000. 480 p.
     ученые вносят и существенный вклад в дело сохране-
     ния для потомков Природы во всем ее великом много-                                        Рецензент статьи Д.Ю. Пущаровский
     образии.
                                                                                                                        ***
         ЛИТЕРАТУРА                                                                Игорь Викторович Пеков, кандидат геолого-минера-
                                                                                   логических наук, научный сотрудник геологического
     1. Никель Э.Х., Грайс Дж.Д. Комиссия по новым минералам и
     названиям минералов Международной минералогической
                                                                                   факультета МГУ. Область научных интересов – генети-
     ассоциации: Правила и руководства по номенклатуре мине-                       ческая минералогия, кристаллохимия минералов. От-
     ралов, 1998 // Зап. Всеросс. минерал. о-ва. 1999. Ч. 128, вып. 2.             крыл 19 новых минералов. Автор двух монографий и
     С. 51–65.                                                                     более 80 научных статей.




74                                   С О Р О С О В С К И Й О Б РА З О В АТ Е Л Ь Н Ы Й Ж У Р Н А Л , Т О М 7 , № 5 , 2 0 0 1



    
Яндекс цитирования Яндекс.Метрика