Mineralogie

, nerostopis – věda o minerálech. Dělí se na: a) všeobecnou mineralogii, zabývající se geometrickými vlastnostmi minerálů, vnějším krystalovým tvarem, vnitřní stavbou či strukturou minerálů, jejich fyzikálními a chemickými vlastnostmi a určováním minerálů; b) systematickou mineralogii, která studuje vznik a výskyt minerálů, popisuje je a třídí do nerostného systému podle chemické a krystalové příbuznosti; c) technickou mineralogii, která využívá znalosti mineralogie k syntéze minerálů a látek a využívá vlastnosti minerálů k aplikaci v technice. Mineralogie je nejstarší z geologických věd; její součástí je gemologie, meteoritika (věda o meteoritech) a experimentální mineralogie, studující podmínky vzniku minerálů z hlediska termodynamiky a kinetiky, jejich umělé syntézy a přeměny za různých teplot a tlaků.

Ottův slovník naučný: Mineralogie

Mineralogie jest věda o nerostech: o jejich tvaru zevnějším, vlastnostech fysikálních a složení chemickém, o jejich výskytu, vzniku i přeměnách v přírodě. Mineralogie jest tudíž applikací některých částí geometrie, fysiky a chemie na určitý obor přírody, na nerosty, t. j. na tělesa homogenní, pevná nebo kapalná, původu přirozeného a neústrojného; nenáležejí tudíž v obor její chemické praeparáty uměle vyrobené, ač i tyto bývají podrobeny vědeckému zkoumáni týmiž methodami krystallografickými, fysikálními a chemickými, jakých užívá mineralogie; rovněž horniny, jsouce tělesy nehomogenními, smíšenými z nerostů různých, nejsou předmětem mineralogie, nýbrž vědy zvláštní, petrografie. Pokud jde konečně o požadavek původu neústrojného, vylučuje tento z oboru mineralogie látky, které sice dnes jsou uloženy v pevné kůře zemské jako součást její, ale vznikem svým náležejí přírodě ústrojné, jako uhlí, pryskyřice fossilní a j. V této věci pojímá se rozsah mineralogie od různých autorů rozdílně; kdežto někteří látky ty ještě pokládají za předmět mineralogie, jiní odkazují je geologii a palaeontologii. Látky však, které sice prošly ústrojím živých organismův a touto cestou nabyly své podoby nynější, ale chemickým svým složením jsou neústrojné a do organismů také jenom z neústrojných sloučenin vešly, na př. vápence, mnohé apatity a vivianity, struvit a j., patří v obor mineralogie nesporně. Mineralogie, zabývajíc se všestranně nerosty a s rozmanitých hledisek je porovnávajíc, musí si vědy, jež jí propůjčují svých method k práci té, pro své speciální cíle zvláště upraviti a v soustavu uvésti, a tak vyvinuly se nauky, jež pospolu nazýváme mineralogií obecnou; jsou to: morfologie nerostů, mineralogie fysikální a mineralogie chemická. Jelikož beztvarých nerostů jest jen nepatrně málo a morfologie aggregátů krystallických z velké části přechází v obor petrografie, spadá morfologie nerostů téměř celá v obor krystallografie; tato ovšem vedle nerostů i hmoty uměle vykrystallované činí předmětem svých výzkumu a na základě pojmu symmetrie krystallové roztřiďuje tvary hmoty krystallované, stanovíc pro každý nerost i látku umělou její souměrnost, elementy a řadu krystallovou. V této části své jest mineralogie disciplinou, jež náleží k nejexaktnějším; zákon racionality parametrů, mnohonásobnou zkušeností potvrzený, poskytuje možnost určiti výpočtem napřed polohu ploch krystallových a tak kontrolovati přesnost měření. Přesnost ta zdokonalením goniometru odrazového, jenž jest mineralogii přístrojem nezbytným, dostoupila vysokého stupně. Geometrický tvar krystallu jest v zákonité souvislosti s jeho vlastnostmi fysikálními, jest tudíž mineralogie fysikální z největší části opět odvětvím fysikální krystallografie. Nejrozsáhlejší látku podávají zde výzkumu optické vlastnosti krystallův; optika krystallová poskytla mineralogii i petrografii method přesných a všestranně upotřebitelných, a umožnivši studium mikroskopické přispěla od let šedesátých nemálo k pokroku i prohloubení mineralogie Rovněž v ostatních odvětvích fysiky, elektřině, magnetismu i vlastnostech soudržnosti a pružnosti, stala se úspěšná applikace method fysikálních na studium vzájemnosti tvaru krystallu a sil jeho molekuly ovládajících. Zvláště důležité jsou pro mineralogii zjevy soudržnosti mechanické (štěpnost, lom, tvrdost) i orientované rozpustnosti (figury leptací). Z vlastností fysikálních, jež nesouvisí s tvarem krystallovým, především barva povrchu a vrypu, lesk, průhlednost, fosforescence atd., pak hustota jsou důležitými znaky nerostův a tudíž významny pro mineralogii. Úkoly mineralogie chemické jsou rozmanity. Nejprve jest určiti kvalitativně a kvantitativně chemické složení nerostův a odvoditi z analys formuli vyjadřující představu naši o molekule příslušného minerálu. Srovnávajíc tvar krystallový hmot chemicky totožných neb obdobně složených, chemická mineralogie stanovila pojmy isomorfie a heteromorfie, novější dobou pak i morfotropie, a tím způsobem vznikla nauka o vztazích mezi tvarem krystallovým a konstitucí chemickou, chemická krystallografie, která sice není ještě propracována tak důkladně jako krystallografie geometrická i fysikální, ale dodělala se již mnoha výsledků pozoruhodných a pro názory o vnitřním ustrojení hmoty významných. Druhým důležitým úkolem mineralogie chemické jest sledovati a pokusem napodobiti pochody chemické, jimiž v přírodě nerosty vznikají, přeměňují se a zanikají. Vedle obvyklé cesty analytické též zde mikroskopické badání prokazuje výborné služby, a na tomto poli jest mineralogie v nejužším styku s petrografií a geologií. V mnohých pak otázkách zjednává jasno experiment, synthesa minerálů. Třeba že tato často dála se též za jinými účely a mnohdy bylo docíleno umělých minerálů cestami v přírodě nemožnými, přece hlavním cílem synthese zůstává objasniti umělým napodobením vznik nerostů v přírodě. S touto druhou větví mineralogie chemické v těsném svazku jest nauka o paragenesi nerostů, t. j. o způsobu, jakým minerály se vyskytují v kůře zemské, a o jejich associaci na ložiskách. Jak přirozeno, jest tato čásť mineralogie i po stránce praktické důležita, poskytujíc hornictví podkladu vědeckého. Mineralogie speciální, též fysiografií nerostnou nazývaná, má hlavním úkolem provésti klassifikaci nerostův a seřaditi je v soustavu. Základem soustavy jest i zde pojem druhu minerálního, ovsem jest pojem ten v mineralogii jiný než v biologii, neboť zde schází hlavní znak druhu biologického, dědičné přenášení vlastností s individua na individuum; naopak týž jedinec nerostný následkem přirozených přeměn může v různých dobách náležeti rozličným druhům minerálním (pseudomorfosy). Nezbytnou podmínkou, aby několik nerostů mohlo býti čítáno k témuž druhu, jest společná řada krystallová, tedy stejná symmetrie i stejné elementy krystallografické, a stejná neb aspoň nepříliš odchylná skladba chemická; je-li shoda v těchto dvou podmínkách, pak variace ve znacích ostatních, na oněch závislých, nebývá dostatečným důvodem k rozlišování druhů nerostných, nýbrž pouze odrůd. Po stránce chemické nastává ovšem komplikace tím, že veliká čásť nerostů nejsou sloučeniny jednoduché, nýbrž isomorfní směs dvou neb několika sloučenin v poměrech neurčitých; i zůstává tak věcí zvyku a individuálního názoru badatelů vymeziti rozsah jednotlivých druhů. Základem soustavy v mineralogii musí býti především chemická konstituce nerostů; neboť morfologicky shodují se mnohdy minerály jinak naprosto rozdílné (zlato a granát, augit a borax), a tím méně vlastnosti fysikální, závislé na lučebném složení, mohly by býti principem klassifikačním. A tak dělíme nerosty na prvky, sirníky, soli sirné, hálovce, sírany, křemičitany atd. V těchto velkých skupinách pak sblížený tvar krystallový poskytuje nejvhodnější prostředek systematický, dle něhož sestavují se minerály navzájem příbuzné v řady isomorfní. Některé stránky mineralogie označují se zvláštními jmény: mineralogie určovací (determinativní), mineralogie topografická. Mineralogie užitá, applikovaná, pojednává se stanoviska praktického o nerostech, jež jsou předmětem těžby a obchodu (kovech, rudách, drahokamech atd.). Dějiny. Mineralogie jako věda zvláštní, samostatná, datuje se teprve asi od polovice XVIII. stol. Jako v jiných oborech věd přírodních, tak i v mineralogii vědění Aristotelovo a Pliniovo, dosti obsáhlé, ale nesoustavné, přešlo středověkem nerozmnoženo do nové doby; toliko někteří Arabové (Ibn Sina) zasluhují povšimnutí. Na počátku doby nové k mineralogii přihlíženo hlavně se stránky praktické jakožto k části nauky hornické a první skutečný pokrok znamenají práce Jiřího Agricoly, jenž neomezil se na vědění starých, nýbrž sestavil též praktické zkušenosti hornické svojí doby a mnohá vlastní pozorování o nerostech, zvláště rudných, v knize De natura fossilium libri X (1546), v níž zamítaje oblíbené tehdy fantasie alchymistův učí rozeznávati nerosty dle jejich znaků vnějších a fysikálních. Agricolovi následovníci pracovali dále v mineralogii hornické, v Čechách Sasové Jan Mathesius v Jáchymově (1504 – 1565) a Lazar Ercker ze Schreckenfelsu v Praze (†1593). V XVII. stol. jsou pozoruhodny práce o drahokamech, jež vydali Anselm Boëtius de Boot, lékař Rudolfa II., a proslulý fysik i chemik anglický Robert Boyle. Ale větší důležitost pro mineralogii mají dvě téměř současné události vědecké: r. 1669 vydal Dán Mikuláš Steno ve Florencii dílo své, i pro geologii a palaeontologii památné: De solido intra solidum naturaliter contento dissertationis prodromus. Ukázal v něm na fundamentální zákonitost krystallografie, že velikost hran jest veličinou stálou, nezávislou na více neb méně pravidelném vývoji krystallů, a proslovil mnohé správné věty o krystallisaci proti chybným představám do té doby o ní platným. R. 1670 rovněž dánský přírodozpytec Erasmus Bartholinus popsal dvojlon vápence islandského, a objev jeho byl Christ. Huyghensovi podnětem k podrobnějšímu výzkumu tohoto zjevu; Huyghensova theorie dvojlomu, v základech svých dosud platná, vedla jej též k první strukturní hypothese krystallové: představovalť si klence vápencové složeny z drobných ellipsoidů rotačních. V XVIII. stol. pokrok chemie měl mocný účinek i na mineralogii, a zásluhu o lučebný výzkum nerostů mají hlavně Švédové Cronstedt a Torbern Bergman: ve druhé pak polovině století toho položen základ ku krystallografi i vědecké, a výzkumem nerostů po obojí stránce vyvíjí se znenáhla mineralogie ve vědu samostatnou, s cílem osobitým. Romé de l’Isle proslovil (1772, 1783) zákon, že veškery tvary krystallové některého nerostu lze odvoditi z jednoduchého tvaru základního – jichž rozeznával 6 – geometrickou změnou provedenou na souhlasných elementech (rozích, hranách) tvaru toho, a na důkaz theorie své popsal a zobrazil velké množství tvarů krystallových. Avšak teprve abbé René Just Hauy (*1743 – †1822) zákon ten značně zdokonaliv učinil jej vědeckým základem mineralogie; objeviv mineralogický význam štěpnosti vyjádřil názor svůj krystallografický zákonem: každá hmota jeví pouze ty tvary krystallové, jež odvoditi lze z určitého, pro onu hmotu význačného tvaru základního, a tudíž lze úklony ploch předem vypočísti a naopak dle nich nerosty určovati. Hauy sám provedl morfologický výzkum většiny nerostů tehdy známých. Po Hauym zdokonalili geometrickou krystallografii: Chr. S. Weiss, jenž zavedl pásma a osy krystallové, F. Mohs, C. F. Naumann, Angličané Miller a Phillips a j.; v době novější poznána symmetrie jako základní princip theoretické krystallografie, a vyvozeny Hesselem (1830) a Gadolinem (1867) 32 jediné možné druhy souměrnosti krystallonomické. Současně s morfologickými pracemi Hauyovými chemikové na základě položeném Lavoisierem a j. prováděli lučebný výzkum nerostů: Klaproth, Vauquelin, Beruzelius. Tento sestavil též system nerostů výhradně na chem. znacích založený; jiný chemický system pocházel od A. G. Wernera, jenž mnoho přispěl k praktickému a snadnému určování nerostů ze znaků zevnějších a k nauce o výskytu jich v přírodě, ač tuto přidržel se výlučného jednostraného neptunismu (v. Geologie). K dalšímu pokroku mineralogie chemické nejplatněji přispěli Jindř. Rose, Damour a Rammelsberg; Em. Bořický vynálezem mikrochemie rozšířil značně obor-kvalitativního určování. – Mezi zkoumáním morfologickým a chemickým, dosud různo postupujícími, zjednal spojení Eilh. Mitscherlich, objeviv r. 1819 isomorfii na fosforecnanech a arseničnanech alkalických a r. 1821 – 23 polymorfii na různých hmotách složených i jednoduchých (síře). Studium vztahů mezi lučebným sloučenstvem a krystallovým tvarem vedlo k stanovení pojmu morfotropie (P. Groth r. 1870) a dostoupilo ke snaze z relací těch vyvoditi názor o uložení atomů v molekulách a molekul v prostoru; ve snaze té podporována jest chemická krystallografie rychle rozkvetlou krystallografií fysikální, zvl. optickou. Optické výzkumy o minerálech konali již Brewster a Biot, ale teprve když H. Cl. Sorby zavedl do mineralogie a petrografie studium mikroskopické, bylo možno provésti systematický optický výzkum nerostů průhledných; úkol ten z největší části vykonal A. des Cloizeaux. Dobou novější nabylo pak velkého významu studium mechanických deformací a chemických korrosí na krystallech. Ze všech těchto krystallografických, chemických a fysikálních badání vyvozeny více méně hypothetické názory o konstituci hmoty Bravaisem, Sohnckem, Mallardem, Fedorovem, Violou a j. Reprodukce nerostů jest specifickou zásluhou mineralogů a chemiků francouzských: Sénarmonta, Daubréea, Haute feuille-a, Friedela, Fouquéa a Lévyho, Frémyho, Moissana a j., vedle nichž vynikli na tomto poli Lenberg, Doeltera Morozewicz. Nauka o výskytu a proměnách nerostů v přírodě, horlivě pěstovaná Breithauptem a j., nabyla pracemi Bischofovými, Scheererovými, Lembergovými, Thuguttovými a j. badatelů, jakož i těsným svazkem s petrografií rázu vývojezpytného. Mineralogie speciální, přijavši hledisko chemické za základ klassifikace rozšířila za dobu XIX. stol. obor známých hmot nerostných objevem přečetných druhů nových a prohloubila znalost minerálů již známých detailním studiem morfologickým, fysikálními chemickým Z velikého počtu badatelů, jejichž zásluhou stal se všestraný tento pokrok, buďtež tu uvedeni: Arzruní, M. Bauer, Becke, Brögger, Clarke, Dana st. i ml., C. Klein, Kokšarov, vom Rath, G. Rose, Schrauf, Tschermak, Vrba. Literatura: Nejobsáhlejší z nových příručních knih mineralogie jest: C. Hintze, Handbuch der Mineralogie (vychází od r. 1889); z úplných J. D. Dana, System of Mineralogy (6. vyd. r. 1892). Z učebnic nejrozšíř. jsou: Naumann-Zirkel, Elemente der mineralogie (13. vyd. 1898); jiné ucebnice sepsali: Tschermak, Bauer, Klockmann, de Lapparent, E. Dana, Kokšarov a j. – Jednotlivá odvětví mineralogie jsou taktéž zpracována v četných knihách příručních: krystallografie a fysika krystallů P. Grothem, Liebischem, V. Goldschmidtem, Fedorovem, M. Lévym a Lacroixem, Mallardem, Williamsem; mineralogie chemická Arzruním, Braunsem, Rammelsbergem. Topografická mineralogie našich zemí jest obsažena ve spisech Klvaňových: Nerosty království Českého (1885, první řada doplňků 1899) a Nerosty Moravy a Slezska (1882) a v trojdílném V. v. Zepharovichově Mineralogisches Lexicon für das Kaiserthum Oesterreich (1859, 1873, 1893). Časopisy věnované mineralogii jsou: »Zapiski imp. mineralogiceskago obščestvæ v Petrohradě; »Bull. de la Société franç. de minéralogie« v Paříži; »Neues Jahrb. a Centralbl. für Mineralogie, Geologie und Palaeontologie« ve Štutgartě; »Tschermaks Mineralogische und petrographische Mittheilunge◁ ve Vídni; »Zeitschrift für Krystallographie und Mineralogie« v Lipsku-Mnichově; »The mineralogical magazine« v Londýně; »Giornale di mineralogiæ v Pavii. Vedle toho ovšem vydáváno jest mnoho prací mineralogických ve spisech společností a akademií i ve sbornících širšího programmu vědeckého. Pro dějiny mineralogie doby novější není většího spisu; starší jest obsažena ve Whewellově History of the inductive sciences (1837) a ve v. Kobellově Geschichte der Mineralogie (1865). Dějiny mineralogie v zemích českých: Wraný, Die Pfeege der Mineralogie in Böhmen (1896); A. Krejčí, Mineralogie, v »Památníku České Akademie« (1898); d’Elvert, Zur Geschichte der Pflege der Naturwissenschaften in Mähren und Schlesien (Brno, 1868). Fr. Sl-k.

Související hesla