Книга Фредерика Брюстера Лумиса «Полевой определитель обычных горных пород и минералов» представляет собой классическое научно-популярное руководство, созданное для того, чтобы помочь любителям природы, студентам и исследователям самостоятельно определять минералы и горные породы Соединенных Штатов без использования сложного лабораторного оборудования. Автор ставит своей целью преодолеть разрыв между академической наукой и широкой общественностью, избегая избыточного и отпугивающего новичков технического жаргона. Вместо этого книга предлагает прямые, доступные ключи и методы идентификации, основанные на очевидных физических свойствах: цвете, твердости, блеске, черте и спайности. Кроме того, издание объясняет геологические условия происхождения каждого минерала и породы, позволяя читателю сразу понять историю их формирования.
В предисловии автор подчеркивает, что изучение природы должно быть открыто для всех, а минералы и горные породы обладают прекрасным преимуществом перед другими объектами коллекционирования: они не портятся со временем и не требуют сложной консервации. Первая глава («Введение») посвящена практическим аспектам сбора и изучения геологической коллекции. Автор объясняет, почему стоит собирать минералы и породы, какова их роль в развитии человеческой цивилизации и формировании ландшафтов.
Даются четкие правила создания коллекции: оптимальный размер образцов горных пород (обычно 3 на 4 дюйма), необходимость точной маркировки с указанием названия и места находки, а также ведения каталожных номеров. Описывается минимальный набор полевого оборудования: геологический молоток, полоса для определения черты, набор эталонов твердости по шкале Мооса, соляная и азотная кислоты, а также лупа. Автор советует начинать поиски вблизи дома — на обнажениях пород, в карьерах, вдоль дорожных выемок и в ледниковых отложениях. Вторая глава («О формах и свойствах минералов») углубляется в базовые научные понятия кристаллографии и минералогии.
Дается определение земной коры и минерала как природного неорганического вещества с определенным химическим составом. Подробно объясняется атомное и молекулярное строение кристаллов, переходы между твердым, жидким и газообразным состояниями. Рассматриваются шесть кристаллографических систем (сингоний): кубическая, тетрагональная, орторомбическая, моноклинная, триклинная и гексагональная.
Описываются явления полугранных форм и двойникования кристаллов. Автор детально разбирает ключевые физические свойства минералов: твердость (с подробной шкалой Мооса и полевыми аналогами вроде ногтя, монеты, ножа и стекла), спайность, удельный вес, черту, блеск и цвет, который может быть как естественным, так и экзотическим из-за примесей. Третья глава («Минералы») составляет наибольшую часть книги и построена по практичному принципу: в отличие от традиционных классификаций по химическим классам, минералы здесь сгруппированы вокруг главного металла из-за их промышленного и популярного значения. Рассматриваются группы золота, серебра, меди, железа, свинца, цинка, марганца, алюминия, а также мышьяка, молибдена, сурьмы, никеля, кобальта, хрома, вольфрама, радиоактивных элементов, ртути, олова, титана и платины.
Каждая группа детально описывает основные минералы, их кристаллическую форму, физические характеристики, условия образования и месторождения в США. Особое внимание уделено силикатам и кремнезему, формирующим основу земной коры. Автор подробно описывает кварц и его многочисленные разновидности, халцедон и опал, полевые шпаты, пироксены, амфиболы, гранаты, слюды, топаз, ставролит, оливин, эпидот, турмалин, каолинит, тальк, серпентин, хлорит и цеолиты. Рассматриваются кальций, стронций, барий, углерод, фосфор, фтор, сера, соль и лед. Четвертая глава («Горные породы») классифицирует все породы по их происхождению на три основные категории: магматические, осадочные и метаморфические.
