Евгений Галускин, профессор;
Ирина Галускина, доцент
Факультет наук о Земле, Силезский университет, Катовице

Что такое минерал? Почему открытие и описание новых минералов относится к фундаментальной науке?

  • Минералами называем твёрдые тела (кристаллы, зёрна), которые образовались в природных процессах на Земле или в космосе. Различные горные породы, руды, метеориты или более крупные фрагменты планет состоят из минералов, поэтому знание о минералах имеет фундаментальный характер в различных областях геологических наук.
  • Большое число минералов послужило прототипами для создания различных технологических материалов – от цементов до сверхпроводников. Например, большинство сверхпроводников имеет структуру минерала перовскита CaTiO3, открытого в 1839 году Густавом Розе на Урале и названного в честь русского государственного деятеля графа Л. А. Перовского.
  • Минералогия является наиболее древней точной наукой. Исследуя минералы, оттачивали своё мастерство физики, химики, математики, материаловеды и технологи.

Сколько известно минералов? Кто является мировым лидером в открывании новых минералов?

  • На данный момент известно более 4500 минеральных видов. Для сравнения, синтетических неорганических соединений известно более 400 000, а органических – более миллиона.
  • Каждый новый минерал утверждается специальной комиссией при Международной минералогической ассоциации.
  • В 2009 году открыто и утверждено 75 новых минералов: 21– Россия, 13 – Канада, 11 – Соединённые Штаты, 7 – Италия, 7 – Польша, по 3 – Австралия и Япония, по 2 – Чехия и Венгрия, остальные (Чили, Бразилия и др.) – по 1 минералу.
  • Все семь новых, „польских” минералов были открыты нашей маленькой группой, работающей в Силезском университете, а их исследования проведены международной группой, в состав которой входили учёные из Польши, России, Щвейцарии, Германии, Италии, Болгарии и Сербии.
  • Если обратимся к истории, то последний новый минерал был открыт польским исследователем в 1995 году, всего польскими учёными до 1995 года было открыто около 15 минералов. Наша группа в период с 2006 по 2011 год открыла и изучила 17 новых минералов, ещё 4 новых минерала было изучено при нашем участии.

Где искать новые минералы?

  • Новые минералы можно найти практически на любом геологическом объекте, но это обычно единичные находки. Нужно постараться найти объект, который резко отличается происхождением от стандартных горных пород. Мы, например, специализируемся в минералогии редких высокотемпературных скарнов, образованных при низких давлениях.
  • Процесс образования этих пород легко себе представить: берём кусок глинистого известняка и бросаем его в разогретую лаву – получаем своеобразный автоклав, в котором варятся новые минералы. Когда всё остынет, а на это часто необходима не одна сотня лет, можно заниматься исследованием скарнов.
  • Все наши объекты находятся на территории России и наши полевые работы мы проводим в тесном сотрудничестве с российскими академическими институтами – Институтом рудных месторождений (Москва) и Институтом земной коры (Иркутск). Наши объекты находятся в Кабардино-Балкарии, Якутии и на Байкале.

Имеет ли смысл заниматься „открыванием” новых минералов?

  • Один из ведущих научных сотрудников Института рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН (Москва), Николай Николаевич Перцев очень точно назвал социально-научный характер открытия нового минерала – „нетленка”, то есть новый минерал всегда переживает своего первооткрывателя. Ведь кроме научных статей с описанием новых минералов, которые без особых проблем можно опубликовать в лучших минералогических журналах, что уже приносит определённую известность автору и организации, которую он представляет, описание нового минерала попадает в большинство баз данных (минералогических, химических, физических), энциклопедии, учебники.

Какое основное право первооткрывателя минерала?

Автор нового минерала даёт ему название, а это неповторимая возможность ввести во все мировые языки новое слово. В минералогии принято давать названия, связанные с географией находок, свойствами минералов, а также называть их в честь учёных. Этика, принятая в минералогии не позволяет называть новые минералы в честь родных и близких. Всё строго контролируется Комиссией по новым минералам, номенклатуре и систематике при Международной минералогической ассоциации, которая голосует за утверждение нового минерала два раза. Первый раз голосуют за сам минерал, то есть правильность его описания, второй раз – за название минерала.

Справка: нами на сегодняшный день открыто 17 новых минералов, названия которых связаны с географическими названиями, реже с фамилиями учённых: Северное Забайкалье, Довыренский Массив – 1) довыренит Ca6Zr(Si2O7)2(OH)4 (2007); Кабардино-Балкария – 2) лакаргиит CaZrO3 (2007), 3) кумтюбеит Ca5(SiO4)2F2 (2008), 4) чегемит Ca7(SiO4)3(OH)2 (2008), 5) ворланит CaUO4 (2009), 6) битиклеит-(SnAl) Ca3SbSnAl3O12 (2009), 7) битиклеит-(ZrFe) Ca3SnZrFe3O12 (2009), 8) тотурит Ca3Sn2SiFe2O12 (2009), 9) эльбрусит-(Zr) Ca3UZrFe3O12 (2009), 10) мегоит CaSnO3 (2010), 11) иринарассит Ca3Sn2SiFe2O12 (2010), 12) русиновит Ca10(Si2O7)3Cl2 (2010), 13) павловскиит Ca8(SiO4)2(Si3O10) (2010), 14) битиклеит-(SnFe) Ca3SbSnFe3O12 (2011), 15) эльтюбюит Ca12Fe10Si4O32Cl6 (2011); Якутия, река Вилюй – 16) эрингаит Ca3Sc2Si3O12 (2009); Якутия, горы Черского – 17) перцевит-(ОН) Mg2(BO3)(OH) (2009); Ольхонский район, Байкал, Бирхинский массив – 13) павловскиит (2010.

Каков же он – вклад российских учёных в польскую науку?

  • Открытие нового минерала является очень престижным достижением, поэтому, работая в Силезском университете, мы своими открытиями и научными публикациями делаем хорошую рекламу нашему университету.
  • Несомненно, открытие и описание нового минерала является вкладом в мировую науку, а значит и в польскую. Неслучайно нашими открытиями на страницах журнала Elements недавно хвалилось Польское минералогическое общество.
  • Свой опыт работы с новыми минералами и свои знания мы передаём польским студентам и аспирантам.
  • Часто новые минералы ставят перед нами проблемы, которые без помощи наших польских коллег, работающих в других областях науки, не могут быть решены.
  • Интересным является факт, что Ирина является единственным представителем польской минералогической науки, который участвовал во последних 4 Минералогических конгрессах в Канаде, Шотландии, Японии и Венгрии.
  • В данный момент Ирина вместе с польскими коллегами работает над новым польским минералом из Судетов.

Кому нужны наши новые минералы?

  • Условия образования наших новых минералов и их свойства (состав, структура и т.п.) позволяют их рассматривать как прототипы материалов, которые могут широко использоваться в разных областях. Новые Са-гумиты (чегемит и кумтюбеит) могут быть использованы при продукции новых типов портландцементов и специальной керамики.
  • В технологии продукции экологических цементов для иммобилизации хлора могут быть использованы данные исследования нашего нового минерала русиновита – Ca10(Si2O7)3Cl2.
  • В области технологии производства матриц для люминисцентных материалов могут быть использованы и уже используются синтетические аналоги граната – эрингаита, русиновит, павловскиит…
  • Прототипами материалов для иммобилизации радиоактивных отходов являются урановые гранаты ряда эльбрусита, а так же ворланит. 
  • Все хорошо знают гранаты, которые используются в различных областях. Нашей группой было открыто 7 новых минералов, которые входят в группу граната, что заставило Комиссию по новым минералам срочно создать рабочую группу по новой классификации минералов группы граната. Открытые нами гранаты имеют экзотический состав – это оловянные, сурьмяные, урановые, цирконовые и скандиевые гранаты. Часть из них имеет синтетические аналоги, а часть не имеет искусственных аналогов.

Материалы
II Международной научно-практической конференции
„Русское культурное наследие в Польше”
Лодзь, 28–29 мая 2011