Historia del desarrollo de la mineralogía

El desarrollo de la mineralogía se extiende a lo largo de siglos. Como ciencia, su historia de desarrollo es relativamente corta, pero sus aplicaciones son tan antiguas como la historia de la civilización humana. Por ejemplo, durante la Edad de Piedra, la gente se dio cuenta de que ciertos minerales, cuando se transformaban en herramientas o armas, podían proporcionar alimento y protección a los humanos. Los pigmentos naturales utilizados por los primeros humanos en las pinturas rupestres estaban compuestos de hematita (rojo) y magnetita (negro). Durante la Edad del Bronce, los humanos comenzaron a buscar minerales de los cuales pudieran extraerse metales y fundirse en vasijas.

El surgimiento de la mineralogía como un campo de investigación independiente comenzó con el libro "De Re Metallica" (De Re Metallica) escrito por el físico alemán Georgius Africolar en 1556 (traducción al chino como "Enciclopedia de Minería y Metalurgia" o "Sobre metal") como símbolo. Este libro es un clásico sobre la tecnología minera y metalúrgica europea. Por tanto, tiene gran influencia en los países europeos. Este libro está dividido en 12 volúmenes y resume exhaustivamente 16 años de experiencia técnica en operaciones de prospección, minería, procesamiento de minerales y fundición de minerales en Europa. Se analizan en detalle los métodos para fundir metales a partir de minerales y aislar e identificar varios metales. Y se propuso por primera vez la palabra "mineral". Antes de eso, hubo algunos registros sobre minerales. Por ejemplo, "El clásico de las montañas y los mares" de China (ca. 475 a. C.) es el libro más antiguo del mundo que describe materias primas minerales. Posteriormente, el "Compendio de Materia Médica" de mi país (1596) realizó una investigación detallada sobre los minerales medicinales, incluidas sus características, métodos de identificación, fuentes, estados de aparición y efectos médicos.

Con el continuo desarrollo de la productividad social, la mineralogía también se está desarrollando. Muchos científicos han hecho grandes contribuciones al desarrollo de la mineralogía (Tabla 1-1). En 1857, se inventó el microscopio polarizador y se utilizó con éxito en la identificación e investigación de minerales. Roentgen descubrió los rayos X en 1895, y el experimento de difracción de cristales de rayos X de Max von Laue tuvo éxito en 1912, permitiendo determinar la estructura interna de los cristales minerales, obteniendo así una relación unificada entre la composición química mineral y la estructura cristalina. Desde la década de 1930, la teoría del equilibrio de fases y la teoría de la química física se han introducido en la investigación mineralógica para explorar la estabilidad de los minerales en diferentes condiciones geológicas, así como las relaciones simbióticas y los patrones de distribución entre minerales. Desde la década de 1960, se han desarrollado una serie de tecnologías y métodos de prueba modernos, incluida la óptica electrónica y la tecnología de prueba láser, diversos métodos espectrales, tecnología nuclear experimental de alta temperatura y presión ultraalta, tecnología informática, etc. Además de la aplicación de las teorías físicas y químicas modernas a la investigación mineralógica, la investigación mineralógica ha entrado en una nueva etapa que combina microrregión, alta resolución, estructura fina, macro y micro. En el pasado, la mineralogía descriptiva ha sido reemplazada por el estudio de la formación y los cambios minerales. El origen de los minerales, los defectos y faltas de homogeneidad de las estructuras minerales y el impacto de los organismos sobre los minerales son el foco de la investigación mineralógica moderna.

La mineralogía moderna se ha convertido en una ciencia mineral integral que está altamente entrelazada con la ciencia planetaria, la biología, la ciencia de los materiales, la ciencia ambiental y otras disciplinas. Las principales direcciones de la mineralogía y algunas direcciones interdisciplinarias se han desarrollado y mejorado continuamente. Su contenido de investigación es extenso y profundo. Por ejemplo, ① simular la composición material del manto y el núcleo, y crear nuevos minerales a alta temperatura y presión, como la post-perovskita; ② explorar la transición del estado cristalino al amorfo aplicando presión ultraalta o radiación de haz de electrones a los minerales para encontrar minerales adecuados para almacenar desechos nucleares; ③ estudiar la precipitación o disolución de minerales causada por microorganismos y controlar la distribución de elementos en diferentes ambientes sobre y debajo de la superficie terrestre; ④ estudiar la cinética de las reacciones químicas en las superficies minerales; . La investigación anterior ayuda a comprender la compleja e inusual composición de la Tierra y otros planetas, y ayuda a obtener información sobre los minerales durante la evolución geológica.

Tabla 1-1 Principales contribuciones a la ciencia mineral por parte de algunos científicos famosos

Participar en la investigación y aplicación de materia sólida requiere el conocimiento teórico profesional y las habilidades profesionales de los mineralogistas. Por lo tanto, las personas ambiciosas necesitan sentar una base sólida en mineralogía para ser competentes.