Обычно минералом называют более или менее устойчивые природные химические соединения или простые вещества, состоящие из однородных атомов.
Обратимся к мнению замечательного популяризатора геологии академика А.Е. Ферсмана: «Минерал — это природное соединение химических элементов, образовавшееся естественным путем, без вмешательства человека. Это своего рода здание, построенное из определенных кирпичиков в различных количествах, но не беспорядочная куча кирпичей, а именно постройка по определенным законам природы. Но мы хорошо можем понять, что из одних и тех же кирпичей, даже взятых в одном и том же количестве, можно построить разные здания. Так, один и тот же минерал может в природе встречаться в самых разных видах, хотя по существу он остается все тем же химическим соединением…
Та наука, которая изучает минералы, называется минералогией; описывающая горные породы — петрографией, а изучающая самые кирпичики и их странствование по природе — геохимией».
Учитель и друг Ферсмана — В.И. Вернадский дал несколько иное определение: «Из двух химических дисциплин, связанных с земной корой, геохимия представляет атомную химию земной коры, а минералогия — молекулярную химию земной коры».
Нередко минералами считают только твердые тела. Вернадский с этим не соглашался:
«Объектами земной химии, как и объектами общей химии, будут тела разного физического состояния — газообразные, жидкие и твердые. Они получаются в результате химических реакций.
В земной химии… эти тела называются минералами, причем эти минералы в огромной своей части являются телами твердыми».
Однако хотелось бы сделать одно существенное дополнение.
Представьте себе, что в химической лаборатории синтезируют новую разновидность твердого вещества — более твердого, чем алмаз. Можно ли считать это искусственное тело минералом?
Другой пример. Имеются мелкие или раздробленные рубины. Их переплавляют таким образом, что образуется прозрачный крупный кристалл. Минерал это или нет?
Наконец, такой вариант. Ювелир огранил алмаз или сапфир, превратив их в сверкающие драгоценные камни. Они — минералы или нечто иное?
Во всех трех случаях, по-видимому, это минералы, только созданные или обработанные человеком — искусственные, техногенные (от греческого «техне» — ремесло, искусство, умение). А.Е. Ферсман предложил для подобных процессов, изменяющих естественные природные тела, название — техногенез. Так же как переработка земного вещества организмами — это, коротко, биогенез.
Следовательно, имеет смысл более или менее устойчивые химические соединения, преимущественно твердые, делить на естественные и техногенные (искусственные). Можно в некоторых случаях уточнять: биогенные минералы, магматогенные (выделившиеся из магмы), вулканогенные, космогенные (рожденные на других космических телах — планетах, астероидах, метеоритах, кометах). Для полноты картины упомянем и о гипергенных минералах, возникающих и нередко быстро пропадающих в зоне выветривания («гипер» — по-гречески — над, сверх) в верхних частях земной коры.
Будем иметь в виду, что существуют камни (самоцветы) природные и техногенные (естественные и искусственные), но различия между ними не принципиальны, если речь идет об одном и том же минеральном виде. В лабораторных условиях можно синтезировать несравненно больше устойчивых соединений, веществ, камней, чем их существует в достаточно ограниченных условиях каменной оболочки Земли — литосферы.
Человек способен создавать минералы с заранее заданными свойствами, придавать им определенный цвет, увеличивать их блеск. Порой цветное стеклышко может выглядеть привлекательней граната или даже рубина. Как же различают минералы специалисты и как научиться самому отличать, например, драгоценный камень от недрагоценного.
Минералы отличаются по химическому составу, форме кристаллов, твердости, цвету, блеску, прозрачности, цвету черты, растворимости, спайности, плотности, по некоторым другим физическим и химическим свойствам, а также по происхождению, формам нахождения в природе, распространенности, сопутствующим минералам, целевому назначению, ценности, разнообразию разновидностей.
Один из основных показателей — химический состав. Однако нередко встречаются группы минералов одного химического состава, но разной кристаллической структуры, разного цвета и различной степени прозрачности. В зависимости от подобных «добавочных» признаков (включая размеры) минерал может считаться или драгоценным, или техническим (поделочным), или рудой.
Большинство природных минералов имеет кристаллическую структуру. Иначе говоря, атомы в них расположены не как попало, а в строгом порядке, образуя пространственную трехмерную кристаллическую решетку. Подобную упорядоченную структуру могут иметь жидкости, которые называют жидкими кристаллами. А стекловатая бесструктурная прочная масса получила название твердой жидкости.
По каким признакам различаются минералы не теоретически, а практически? По химическому составу и форме; физическим, оптическим и механическим свойствам. С последних и начнем. Они наиболее существенны в том случае, если желаешь определить минерал, пользуясь подручными средствами, не прибегая к помощи физических приборов или химического анализа.