矿物学发展简史与现状

二、矿物学发展简史与现状

（一）矿物学发展简史

矿物学是一门古老的自然科学，发展历史特别悠久。我国春秋战国时期的《山海经》是世界上最早研究矿物的著作。早期的矿物学研究主要集中在对矿物的记载，矿物表面特征，物理性质的肉眼描述和一部分的应用等方面，这为矿物学以后的发展奠定了基础。19世纪中期以来，随着科学技术的发展，矿物学研究经历了几次大的发展进程。

（1）1857年前后，偏、反光显微镜研制成功并引入到矿物学研究中，对矿物学的发展起了很大的推动作用，使矿物学的研究由表面的描述进入到内部及光学特征的研究阶段。

（2）20世纪初期，X射线分析成功应用于矿物内部晶体结构的分析研究中，在证明晶体结构几何理论的同时，为研究矿物的化学组成与晶体结构之间的关系奠定了科学基础，从而导致矿物学的研究内容进入第二次大突破。由此建立的结晶化学成为对矿物的系统研究和建立矿物晶体化学分类的重要基础。

（3）20世纪30～40年代，对形成矿物的物理化学环境条件的研究，在揭示矿物的成因、晶体生长过程和生长机制、矿物的共生组合关系等方面进入到矿物科学最本质的研究阶段，在研究深度和广度上都超越了以往的研究内容，为矿物学研究走向现代发展阶段作了开路先锋。

（4）20世纪70年代以来，矿物学的研究在现代核子科学、宇航科学、合成实验技术和电子计算机技术、电子显微镜、微区分析技术以及固体物理学、量子物理学、量子化学等先进科学引领下，进入微观领域，人们不仅可以研究矿物的原子、离子在晶体结构中的排列方式，也可以进行元素的赋存状态，元素的价态、键性，元素的同位素组成，矿物的色心等方面研究，使矿物学研究进入到现代化阶段。此外，也使矿物在不同领域的应用研究得到加强和发展。

（二）矿物学发展现状

目前，矿物学发展已进入到理论研究更深入、应用研究更广泛的发展阶段。由于运用了晶体场理论、配位场理论、分子轨道理论、能带理论、量子力学、量子化学、固体物理学等理论，人们在阐明过渡元素的硫化物、氧化物、硅酸盐等矿物的问题上取得了有益的结果，用固体物理学理论研究矿物晶体中原子、原子核及电子结构和精细结构均取得显著进展。矿物学的理论研究中兼容了大量的其他学科的新思想和新理论。

在矿物学研究方法中，由于引入许多现代化分析测试技术，使矿物学研究内容和对象发生了很大变化。人们运用核磁共振谱、电子顺磁共振谱、红外吸收光谱、激光拉曼光谱、穆斯鲍尔谱等仪器的测试分析结果，在阐明矿物的微细结构、矿物的形成条件、矿物的包裹体特征、矿物的标型特征等方面发挥了极大的作用；运用高分辨率透射电子显微镜、扫描电镜研究矿物晶胞大小、晶体精细结构、矿物微形貌等内容，对矿物的某些基本知识进行了充实和发展；运用电子探针、离子探针、质子探针等仪器对微量矿物、微粒成分、成分环带、微小包体、同位素组成进行研究，使矿物学的研究与应用领域更加开阔、更加广泛。

现代人们更加关注自身生活质量和生活环境条件，使矿物学的研究和应用方向更加广泛，研究的内容和应用范围更加广阔，促使矿物学形成了许多分支学科，其中除了少数是继承传统矿物学的研究内容，如矿物化学、矿物形态学、矿物晶体结构、矿物物理化学、矿床矿物学等学科，大部分为新兴的分支学科，如成因矿物学、矿物物理学、量子矿物学、包裹体矿物学、宝玉石矿物学、环境矿物学、表面矿物学、纳米矿物学、材料矿物学、实验矿物学、生命矿物学等，这些学科都呈现出蓬蓬勃勃的发展前景。

目前，科学的发展促使现代矿物学形成了四大板块，即矿物史学、描述矿物学、理论矿物学、应用矿物学，其中成因矿物学、矿物物理学、矿物晶体化学是其主要的理论支柱。