Минералогия тарихы туралы жалпы түсініктер

Дәріс. Кіріспе

Минералогия ғылымы көне замандардан басталады. Адам баласының мәдени тарихы минералогия ғылымымен тығыз байланысты. Жабайы адамдардың тарихы жердегі тау жыныстарын алып пайдаланудан басталады. Ең алғашқы тас қолдану заманы эолитдеп аталады. Ғалымдардың пікірі бойынша эолит заманы біздің жыл санауымыздан 1 миллион жыл шамасы бұрын басталған болу керек. Олар ыңғайлы кесек тастарды ағашқа байлап, тас шоқпар, тас балға тағы сол сияқтылар ретінде пайдаланған.

Одан кейінгі замандарда тасты өңдеп пайдалануды үйренді. Құралдар жасай бастады. Тастарды шақпақ ретінде пайдаланып от жағуды үйренді. Осы заманды палеолит не тас заманы деп атайды. Оның аяқталғанына 20 мың жыл шамасы болды деп есептейді. Одан кейін тасты өңдеу не неолит заманы басталды.

Мұнан кейін саз балшықтан жасаған құмыраны өртеу өнері шықты. Саз балшықтан жасаған тақтайша беттеріне таңба, ою, жазбалар жазыла бастады. Сөйтіп «тас кітаптар» пайда болып жазу мәдениеті басталды.

Саз балшықтармен қатар металдар да пайдаланыла бастады. Ең алдымен, әрине, табиғатта таза күйінде кездесетін металдар қолданылды. Оларға алтын, күміс, платина, мыс, сынап, темір, кейбір басқалары жатады. Бұлардың ішінде ең көп қолданылғаны алтын және күміс болды.

Металды шын мәнісінде қолдану дәуірі оны минералды заттардың ішінен қорыту арқылы айырып алудан басталды. Әрине, бірінші кезекте тез қорытылатын минералдарды пайдалану оңайырақ болды. Осы жолмен мыс, қорғасын, мырыш, қалайы, сынап, сурьма және басқалары алына бастады. Бұлардың ішінде көп қолданылғаны мыс болды. Оған себеп болған мыстың табиғатта таза түрінде де кездесуі де ықпал етті. Ол созылғыш және соғылғыш қасиетімен көзге түсті. Мұнымен қатар мыс минералдарының жер бетіне жақын жерде көгілдір және жасыл түсті минералдары болуы адамдарды қызықтырды. Олар мыстың тотықты минералдары. Сөйтіп мыс қорыту ісі жолға қойылып мыс заманы басталады. Оның басталғанына мөлшері 6–7 мың жылдай болды деп есептелінеді.

Мыс заманы көпке созылмай қола (жез) дәуіріне айналды. Қола деп мыстың басқа металдармен қосылып қорытпа жасауын айтады. Жоғарыда келтірілген металдардың бәрі мыспен қорытпа жасайды. Олар таза мыстан берік, қатты және алтын түстес болады.

Қола қорытумен байланысты кен іздеу химиялық минералды зерттеу ісі басталды. Адамзат тастарды көркемдік үшінде қазірге дейін пайдаланып келеді. Оларға мысалы, алмаз (гауһар), меруерт, інжу, маржан, лағыл, изумруд, феруза, малахит және т.б жатады.

Минералогия жөнінде жазылған еңбектер ертеде аз болған. Ең алғашқыға Теофрастың «Тастар туралы» деген еңбегі жатады. Ол грек халқының ірі ғалымы болған және Аристотельдің шәкірті саналған (372 – 287 жыл бұрын б.з.д). Ол барлық минералды заттарды үш топқа бөлген: 1) металдар; 2) тастар және 3) топырақ.

Одан кейін минералдар туралы жазған Римнің атақты ғалымы Үлкен Плиний болған. Орта ғасырларда бүкіл дүниежүзіндегі барлық ғылымдардың туын ұстап, оны ілгері дамытушылар арабтар болды. Араб мәдениеті ең кемінде 600-1500 жылдар арасында жер жүзіне жайылған ең күрделі мәдениет болды. Араб тілінде жазылған еңбектермен батыс елдері ғалымдары көп кеш танысты.

Алғашқы рет араб тілінде жазылған еңбектерді жинастырған М. Штейншнейдер болды. Ол Фараби мен Бирунидің минералогиясы туралы үлкен еңбек жазды. Оның «Арабша тастар тізбесі» деген еңбегі неміс тілінде 1895 жылы басылып шықты. Ол еңбегінде тастар туралы, жалпы минералдар туралы арнаулы кітап жазғандардың өзі елуге барды.

Солардың ішінде алдымен Джабир ибн-Хайян аталған. Ол араб алхимиясының атасы болып саналатын атақты ғалым болған. (815 жылы өлген). Көптеген химиялық заттардың таза түрін алу әдісін жазып кеткен. Сол сияқты басқада ғалымдар келтірілген.

Абунаср Фарабидің нәсілі қыпшақ (870 – 950), Отрар қаласында дүниеге келген. Отырар сол кезде арабша Фараб деп аталған. Сондықтан ол Абунаср Фараби аталып кеткен. Ол энциклопедист ғалым болған.

Фарабидің жолын қуған көптеген шәкірттері болған. Солардың арасында минералогиядан аса көрнекті екі ғалым болған. Оның бірі – Әл-Буруни. Ол 973 жылы туған өзбек ғалымы.

Екіншісі – ибн Сина (латынша Авиценна), қазақша аты Абуғали Сина. Ол 980 жылы туған тәжік ғалымы, 1037 жылы өлген.

Абуғали Сина барлық минерал заттарды төртке бөлген: 1) тастар, 2) металдар, 3) жанатын заттар және 4) тұздар. Оның осы классификациясы ғылымда XVIII ғасырға дейін қолданылған.

Әл- Бурунидің минералдар туралы жазылған екі үлкен кітабы болған: 1) «Қымбат минералдарды тану туралы кітап», 2) «Тас туралы кітап».

Буруни «Минералогиясында» минералдардың қасиеттері бірнеше белгілері арқылы берілген. Әсіресе олардың түстеріне, қаттылығына, меншікті салмағына көп назар аударған. Сол сияқты минералдардың ішкі құрылысы, формасы сияқтыларда еске алынған.

Минералдардың қаттылығын айыруда әл-Буруни өлшеуіш (шкала) ретінде алмаз, корунд, ақық сияқты минералдарды қолданған. Осы әдіс қазірде қолданылады. Оның анықтаған минералдардың меншікті салмақтары қазіргі алынған деректермен дәл келеді.

Әл-Бурунидің «Минералогиясы» екі бөлімнен тұрады. Бірінші бөлімде 36 түрлі минералдың сипаттамасы берілген, оның ішінде шыны, фарфор сияқты қолдан жасалған заттар да бар. Екінші бөлімінде 12 түрлі минерал сипатталады, оның ішінде 4 түрлі қорытпа бар.

Минералдардың сипаттамасын бергенде әл-Буруни олардың қасиетіне, бағасына, жаратылысына толық тоқтайды. Әрине, қазіргі кезде ғылым мен техниканың нәтижелерін қолдану негізінде табыған минералдар сипат-тамаларымен салыстыруға болмайды. Дегенмен, әл-Буруни еңбектері өз заманында келешек минералогияның дамуына үлкен ықпалын тигізгені сөзсіз.

Әл-Бурунидің пікірі бойынша мөлдір минералдар сұйық заттың қатаюынан, басқаша айтқанда, ерітіндіден пайда болған. Оған әл-Буруни тұзды мысал етіп келтіреді. Мөлдір минералдардың сұйық заттан пайда болғандығына дәлел ретінде олардың ішінде кездесетін газ бен су тамшыларының бар болуын келтіреді.

Демек минералдардың жаратылысын және қасиетін айыру үшін кристалл ішіндегі сол көпіршіктер мен тамшыларды зерттеудің маңызы бар екендігін көрсетеді. Осындай зерттеулерде ол мөлдір асыл тастан жасалған, үлкейтіп көрсететін лупа қолдануы әбден мүмкін. Европада линзаны алғаш рет Голландия ғалымы А. Левенгук 1673 жылы жасаған болса, одан 700 жыл бұрын жазылған араб еңбектерінде линза қолданылғаны да айқын болды.

Әл-Бурунидің минерал ішіндегі көпіршіктерін зерттеген әдісі осы күнгі минерал зерттеу ғылымының бір жаңа тарауына негіз болып табылады. Оның негізі мынау: минералды қыздырған кезде оның ішіндегі көпіршіктің минералды жарып шыққан температурасы сол минерал құрылған кездегі сұйық ерітіндінің температурасын көрсетеді. Минералдардың қандай жағдайда пайда болғанын айыратын жаңадан шыққан әдіс осыған негізделген. Бұл әдіс Н.П.Ермаковтың «Исследования минералообразующих растворов» деген еңбегінде (1950 жылы) жазылған.

Сонымен Әл-Буруни қазіргі минералогия ғылымының негізін салушы болып табылады. Одан кейін көптеген ғасырлар бойы минералогия дамымай келді. Тек XVI ғасырдың орта кезінде,

Әл-Буруниден 500 жыл кейін Агрикола өзінің атақты «Минералдардың жаратылысы туралы» (1546 жылы) атты еңбегін жарыққа шығарды. Ол неміс дәрігері болған, көп уақыт Чехословакия өнеркәсіп дамыған жерде қызмет істеген. Оның еңбегінде келтірілген минералдардың жаралытысы мен сипаттамасы Әбуғали Сина мен Әл-Бурунидің еңбектеріне ұқсас.

Швед ғалымы Карл Линнейдің (1707–1778) атақты «Табиғат системасы» атты еңбегімен байланысты минералдарды жаңадан түрге бөлу басталды.

Кристаллографияның алғашқы негіздері дәл осы кезде туа бастады. 1669 жылы Данияның ірі ғалымы Нильс Стенсон (1638 –1686) кристаллографияның алғашқы заңын жариялады. Ол заң – кристаллографияның бірінші негізгі заңы, оны қос жақты бұрыштың тұрақтылық заңы деп атайды. Бұл заңды орыс ғалымы М.В.Ломосонов (1711–1765) пен француз ғалымы Ж. Роме де-Лиль (1736–1790) қуаттап толықтырған.

М.В.Ломоносов минералогия ғылымының басқа да негіздеріне ат салысады. Оның 1763 жылы жазылған «Жердің қабаттары туралы» атты еңбегінде геология ғылымының көп мәселері келтіріледі. Минералдардың жаратылысы жөнінде едәуір дұрыс пікірлер айтылады.

Кристаллография ғылымына көп еңбек сіңіргендердің бірі француз ғалымы Рене Жюст Гаюи (1743–1822). Ол еңбектерінде кристалл құрылысының теориясын беріп, кристалл қырларының өлшемдері арасында бүтін сандық қатынас болатын заңды тапты.

Кристалдық формаларын математикалық зерттеу арқылы 32 түрлі топқа бөлуге болатынын табушының бірі- орыс ғалымы А.В. Гадолин (1828–1892).

Кристаллографиядағы осы айтылған жаңа бағытты одан әрі дамытып, кристалдардың ішкі құрылысы мен оның сыртқы формасының арасындағы байланыс заңын тапқан орыс ғалымы Е.С. Федоров (1853–1919). Рентген сәулесі арқылы кристалдардың ішкі құрылысын зерттейтін әдіс 1912 жылы басталды.

Минералогия, кристаллография, петрография атты ғылым тарауларының басын қосып «петрология» атты ғылымға айналдыру 20-ғасырдың басынан басталды. Бұл ғылымның бастапқы негізі жер химиясын зерттеуші «геохимия» атты ғылым.

Геохимияның негізін салушылар: Совет ғалымы В.И. Вернадский (1863 –1945), Норвегия ғалымы В.М. Гольдшмидт (1888–1947), Совет ғалымы А.Е.Ферсман (188 –1945).

Ертедегі дәуірлер мен орта ғасырларда жастар туралы ғылымдар жекеленіп бөлінбей бір тұтас алынған болса, кейінгі жаңа дәуірде олар жіктеліп, бірнеше тарауларға бөлінді: минералогия, кристаллография, петро-графия, пайдалы қазындылар тағы басқалар. Бұлардың әр қайсысы тағы бір-неше тарауларға бөлінуде.

Қазіргі жетілдірілген теория мен дамыған жаңа техниканың арасында ғылымдар тараулары жеке-жеке бөлшектеніп қаралмай, әр тараулардың жетіс-тіктерін бірге байланыстыра қарау негізгі мәселенің бірі болуы қажет.

Әдебиет: 1 нег.[7-17], 2 нег.[4-9]

Бақылау сұрақтары:

1. Эолит заманында адамдардың тасты пайдалануы.

2. Неолит заманы немен сипатталады.

3. Тас кітаптарды пайдалану неден басталды.

4. Металдарды пайдалану неден басталды.

5. Металдарды қандай минералдардан алу оңайырақ болды.

6. Мыстың көп қолдануының себептері. Мыс заманы.

7. Қола деген не? Қола заманы.

8. Тас туралы бірінші кітапты кім жазды.

9. Алхимияның атасы кім болып саналады.

10. Абунаср Фараби кім болған.