Аномальные формы кристаллов

ЭкоЦентр "Экосистема" разработал более 140 методических материалов по изучению природы:


Полевые определители для смартфонов и планшетов в магазинах RuStore, RuMarket, Google Play и App Store

Определители растений и животных для PC Windows

Определители
для PC

Сборники MP3 записей голосов птиц в природе

Голоса
птиц

Методики полевых экологических исследований

Методики
исследований

Учебные
видеофильмы

Определительные
таблицы

Карманные
определители

Всё это можно приобрести в нашем некоммерческом Интернет-магазине

ГЛАВНАЯ >>> ПРИРОДА РОССИИ и СССР >>> МИНЕРАЛЫ И ГОРНЫЕ ПОРОДЫ

Главная
English
Биологический кружок ВООП
Гостю кружка
Планы кружка
Экспедиции и выезды
Исследовательская работа
Программа "Parus"
История кружка
Контакты кружка
Полевой центр
Фотогалерея
Летопись биостанции
Статьи о биостанции
Исследовательские работы
Учебные программы
Полевые практикумы
Методические семинары
Вебинары
Исследовательская работа
Проектная деятельность
Экспедиции и лагеря
Экологические тропы
Экологические игры
Публикации (статьи)
Методические материалы
Наглядные определители
Карманные определители
Определительные таблицы
Энциклопедии природы России
Компьютерные определители
Мобильные определители
Учебные фильмы
Методические пособия
Полевой практикум
Природа России
Минералы и горные породы
Почвы
Грибы
Лишайники
Водоросли
Мохообразные
Травянистые растения
Деревья и кустарники
Ягоды и сочные плоды
Насекомые-вредители
Водные беспозвоночные
Дневные бабочки
Рыбы
Амфибии
Рептилии
Птицы, гнезда и голоса
Млекопитающие и следы
Фото растений и животных
Систематический каталог
Алфавитный каталог
Географический каталог
Поиск по названию
Галерея
Природные ландшафты мира
Физическая география России
Физическая география мира
Европа
Азия
Африка
Северная Америка
Южная Америка
Австралия и Новая Зеландия
Антарктика
Рефераты о природе
География
Геология и почвоведение
Микология
Ботаника
Культурные растения
Зоология беспозвоночных
Зоология позвоночных
Водная экология
Цитология, анатомия, медицина
Общая экология
Охрана природы
Заповедники России
Экологическое образование
Экологический словарь
Географический словарь
Художественная литература
Международные программы
Общая информация
Полевые центры (Великобритания)
Международные экспедиции (США)
Курс полевого образования (США)
Международные контакты
Интернет-магазин
Карманные определители
Цветные таблицы
Компьютерные определители
Энциклопедии природы
Методические пособия
Учебные фильмы
Комплекты материалов
Контакты
Гостевая книга
Ссылки
Партнеры
Наши баннеры
Карта сайта

Видео-360 по экологии на нашем Youtube канале

Если Вам понравился и пригодился наш сайт - кликните по иконке "своей" социальной сети:

Объявления:

Международные дни наблюдений за птицами!
Союз охраны птиц России приглашает российских любителей птиц принять участие в акции и загрузить результаты своих наблюдений на www.biodat.ru Подробнее >>>

Здесь может быть бесплатно размещено Ваше объявление о проводимом Всероссийском конкурсе, Слёте, Олимпиаде, любом другом важном мероприятии, связанном с экологическим образованием детей или охраной и изучением природы. Подробнее >>>

Мы публикуем на нашем сайте авторские образовательные программы, статьи по экологическому образованию детей в природе, детские исследовательские работы (проекты), основанные на полевом изучении природы. Подробнее >>>

[ sp ] : ml об : { lf }

Пожалуйста, ставьте гиперссылку на сайт www.ecosystema.ru если Вы копируете материалы с этой страницы! Во избежание недоразумений ознакомьтесь с правилами использования и копирования материалов с сайта www.есоsystеmа.ru
Пригодилась эта страница? Поделитесь ею в своих социальных сетях:

Минералы и горные породы России и СССР

<<< Морфологические особенности граней | Содержание | Минеральные агрегаты >>>

МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ МИНЕРАЛОВ
Внешний вид минералов

Аномальные формы кристаллов

Большой интерес представляют различные аномальные формы кристаллов. Среди них чаще всего встречаются искаженные, кривогранные и скелетные кристаллы.

1) Искажение формы реальных кристаллов обусловлено специфическими условиями их роста. Например, в грейзеновых (кварцмусковитовых) оторочках оловоносных пегматитовых жил вырастают "зажатые" между листочками светлой слюды сильно уплощенные кристаллы темного касситерита SnO₂, которые в условиях свободного роста приобрели бы изометрический (бипирамидальный) габитус, обычно присущий высокотемпературному касситериту из пегматитов (касситерит "пегматитового облика").

Кристаллы касситерита из пегматитов: 1 - бипирамидальный, 2 - удлиненный, искаженного облика В уплощенных же кристаллах из каждых четырех пирамидальных граней на верхней и нижней частях кристалла хорошо развивается только одна пара, другая — очень слабо, в результате чего и происходит уплощение кристаллов, сопровождающееся кажущимся снижением их симметрии; иногда в пегматитах вместо изометрических наблюдаются удлиненные кристаллы касситерита, также образованные только гранями бипирамиды (111), но с неравномерным развитием верхней и нижней частей кристалла: первая оказывается как бы редуцированной, а вторая, напротив, получает гипертрофированное развитие (рис. 2Б.6).

Рис. 2Б.6. Кристаллы касситерита из пегматитов: 1 — бипирамидальный, 2 — удлиненный, искаженного облика.

Весьма наглядно проявляются закономерности искажения формы реальных кристаллов одного и того же минерала на примере кварца (рис. 2Б.7), правильные неискаженные которого принадлежат тригонально-аксиальному виду симметрии (L₃3L₂).

Вырастая в друзовой полости, одноконечные кристаллы кварца, ориентированные вертикально, приобретают кажущуюся (видимую) симметрию планального типа (L₃3P). А двухконечные кристаллы, выросшие в горизонтальном или наклонном положении (когда рост нижних граней замедлялся), могут иметь внешнюю моноклинную или даже триклинную симметрию. Часто встречаются кристаллы псевдоромбического облика, а в жилах альпийского типа — кристаллы, уплощенные по гексагональной призме (1010) или по ромбоэдру (1011). Все такого рода искажения формы кристаллов обусловлены неравномерным питанием граней в процессе роста.

Кристаллы кварца искаженной формы

Рис. 2Б.7. Кристаллы кварца искаженной формы

2) Кривогранные кристаллы со скругленными ребрами и вершинами весьма характерны, например, для алмаза. Его кривогранные кубические кристаллы получили название кубоидов. Встречаются они и у многих других минералов, в частности, у пирита, арсенопирита, гранатов, апатита и берилла (характерные сигаро- и веретенообразные кристаллы зеленого прозрачного берилла из пегматитов Волыни, на Украине). Широко известны седловидные кристаллы доломита.

Во многих случаях (апатит, берилл и др.) происхождение таких кристаллов однозначно расшифровывается как результат растворения под воздействием агрессивных сред (применительно к бериллам — обычно фтористых). Но в отношении целого ряда минералов такой ясности нет; одни исследователи считают, например, кривогранные кристаллы алмаза формами роста, другие — формами растворения. Округлые кристаллы пирита и арсенопирита, как и седловидные — доломита, безусловно представляют собой формы роста.

Образование небольших кривогранных кристаллов кварца бипирамидального габитуса (почти или совсем без пояса призм) — так называемого "горошкового" кварца редкометалльных гранитов — скорее всего, связано с процессами перекристаллизации первичного кварца — его растворением и переотложением при участии фтористых растворов; медленный рост таких кристаллов происходил на фронте растворения, и в результате они приобретали форму, близкую к равновесной (свойственной кристаллам кварца, полученным экспериментально в условиях равновесной кристаллизации).

3) Скелетные кристаллы хорошо знакомы всем на примере снежинок. В них плохо развиты или вовсе отсутствуют плоские грани, и они состоят в основном из ребер и вершин. Скелетные кристаллы образуются в обстановке быстрого роста, при высокой степени пересыщения (переохлаждения) среды, превышающей некоторый критический уровень. В таких средах максимальные градиенты концентрации возникают близ вершин и ребер растущих кристаллов, что вызывает усиленное отложение вещества на вершинах и ребрах по сравнению с центральными участками граней. Происходит опережающий рост вершин и ребер кристалла, и вместо плоскогранных форм развиваются скелетные: полые воронкообразные и футлярообразные кристаллы или ветвистые древовидные образования — дендриты. Типичным примером последних могут служить хорошо всем известные морозные перистые ледяные узоры на оконных стеклах.

Воронкообразные кристаллы со ступенчатыми углублениями (внутренними полостями) на гранях характерны для галита, ванадинита, пироморфита, встречаются у кварца, алмаза, самородного золота, иногда халькопирита, а также у пироксенов. Галит образует скелетные воронкообразные кристаллы двух видов (рис. 2Б.8): кубические и вытянутые конусовидные; конусовидные воронки галита возникают обычно в тонком поверхностном слое соляных озер, где из-за сильного испарения рассолы достигают очень высоких концентраций.

Воронкообразные скелетные кристаллы поваренной соли (галита) NaCl: (а) — кубический кристалл; (б) — пирамидальный

Рис. 2Б.8. Воронкообразные скелетные кристаллы поваренной соли (галита) NaCl: (а) — кубический кристалл; (б) — пирамидальный

Внутренние полости воронкообразных кристаллов иногда зарастают, но чаще заполняются (полностью или частично) минеральными агрегатами, отложившимися из тех же растворов; это могут быть как мелкие кристаллы самого минерала, образовавшего скелетный кристалл (тогда они обычно нарастают в виде инкрустаций на стенках внутренних полостей), так и (чаще) агрегаты других минералов, кристаллизовавшихся позднее. Футлярообразные ("фаршированные", "шпигованные") кристаллы в виде полых призм, "начиненных" минеральными агрегатами иного состава, известны, например, для турмалина и других минералов пегматитов; внутренняя "начинка" таких кристаллов чаше всего бывает представлена альбитовым или кварц-альбитовым агрегатом, а в случае апатита — агрегатом кварца, полевого шпата и мусковита.

4) Что же касается дендритов, то это по большей часта не монокристаллы (хотя встречаются и монокристальные скелетные дендриты, например, оливина и пироксена в древнейших вулканических породах — коматиитах), а поликристаллические сростки или агрегаты мелких скелетных кристаллов. Подобного рода поликристаллические дендриты особенно характерны для самородных металлов — меди, золота, серебра, а также для оксидов и гидроксидов марганца (пиролюзита, псиломелана), развивающихся в условиях стесненного роста — по плоскостям трещин, на поверхностях сланцеватости и т.п., образуя черные "веточки" — так называемые "пленочные дендриты".

Дендритовый сросток двойниковых кристаллов самородной меди Дендриты меди (рис. 2Б.9), серебра, золота представляют собой сростки небольших (редко до 1-1,5 см), преимущественно скелетных (воронкообразных) или двойниковых (см. п. 2Б.8) кристаллов кубического, кубо-октаэдрического, октаэдрического, ромбододекаэдрического габитуса, а также нитевидных и проволочных кристаллов. В образовании дендритов, помимо общих для всех скоростей роста и сильного пересыщения растворов, сопровождаемого большими градиентами концентраций минерального вещества в них, — важную роль играет также фактор стесненного роста из-за недостатка пространства (в тонких трещинках и т.п.) или тесного соприкосновения с многочисленными соседними кристаллами.

Рис. 2Б.9. Дендритовый сросток двойниковых кристаллов самородной меди. Турьинские рудники (Северный Урал).

Дендритовые сростки и агрегаты — лишь один, хотя и весьма замечательный, из многочисленных примеров кристаллических сростков и минеральных агрегатов, о которых теперь пойдет у нас речь. Сростки кристаллов бывают закономерные и незакономерные, неправильные (лишенные закономерной ориентровки). В первой группе сростков, характеризующихся закономерной взаимной ориентировкой кристаллов, нас будут интересовать в первую очередь двойники.

а) Двойником (двойниковым сростком, двойниковым кристаллом) называют сросток двух или более кристаллов одного минерала, в совокупности образующих как бы единый сложный кристалл, отдельные части которого имеют, хотя и различную, но кристаллографически закономерную взаимную ориентировку. Некоторые элементы решетки кристаллов, образующих двойник, находятся в зеркально параллельном положении, другие — в перевернутом (антипараллельном) или располагаются симметрично под определенным углом один к другому.

Строение двойников, как и монокристаллов, поддается строгому кристаллографическому описанию с помощью присущих им элементов симметрии — двойниковой плоскости, двойниковой оси или центра. Если два кристаллических индивида, составляющих двойник, соприкасаются по общей плоскости (которая могла бы служить и гранью каждого из этих кристаллов), то мы имеем дело с двойником срастания (контактным двойником), в котором плоскость соприкосновения кристаллов называется плоскостью срастания, или двойниковым швом (рис. 2Б.10 а, б).

Двойники срастания ортоклаза по (010); б) Двойник срастания гипса по (100), типа "ласточкин хвост"; в) Двойник прорастания флюорита по октаэдру (111) - по флюоритовому закону

Рис. 2Б.10. а) Двойники срастания ортоклаза по (010); б) Двойник срастания гипса по (100), типа "ласточкин хвост"; в) Двойник прорастания флюорита по октаэдру (111) — по флюоритовому закону.

Если же поверхность соприкосновения кристаллов (двойниковый шов) имеет сложную конфигурацию, так что обе половинки двойника как бы внедряются одна в другую, то перед нами — двойник прорастания (рис. 2Б.10, в). Характерные примеры первых — карлсбадские двойники ортоклаза и санидина, двойники гипса типа "ласточкин хвост" и др.; примеры вторых — крестообразные двойники ставролита, двойники флюорита и лопарита по "флюоритовому закону" и т.д.

Полисинетический двойник плагиоклаза по (010) - по альбитовому закону Двойники, состоящие из двух индивидов, называются простыми; при наличии двух серий из нескольких индивидов каждая (соседние — в двойниковой, через один — во взаимно параллельной ориентировке) — полисинтетическими; в частности, если отдельные составляющие такой двойник индивиды имеют пластинчатую форму, то полисинтетические двойники именуют пластинчатыми (чаще всего они бывают тонкопластинчатыми, как, например у плагиоклазов (рис. 2Б.11).

Рис. 2Б.11. Полисинетический двойник плагиоклаза по (010) — по альбитовому закону

Полисинтетически сдвойникованные кристаллы (хотя бы тех же плагиоклазов), состоящие из большого числа тонкопластинчатых неделимых, получили название "блок-кристаллов". Тот же термин, впрочем, используется и для описания сложных срастаний скелетных дендритовидных кристаллов в некоторых лавах ("скелетные блок-кристаллы").

Миметический псевдогексагональный тройник прорастания хризоберилла А если двойник состоит из более чем двух индивидов, ориентированных под определенным углом друг к другу, то такого рода двойниковые сростки называются многократными и в зависимости от числа составляющих индивидов получают наименования тройников (рис. 2Б12), четверников, шестерников, восьмерников.

Рис. 2Б12. Миметический псевдогексагональный тройник прорастания хризоберилла.

По форме, помимо пластинчатых, различают двойники секториальные и циклические (всегда многократные), в том числе коленчатые (рис. 2Б.13, а, в), а также крестообразные (рис. 2Б.13, б) и др. Совокупность и взаимная ориентировка элементов симметрии двойника называется законом двойникования (двойниковым законом); главную роль в нем играют взаимоотношения двойниковой плоскости и двойниковой оси.

Коленчатый (а), крестообразный (б) и циклический (в) двойники кристаллов: (а) и (в) — рутила, (б) — ставролита Двойники, в которых (мысленное) совмещение составляющих индивидов достигается отражением в двойниковой плоскости (в большинстве случаев — но не обязательно — совпадающей с плоскостью срастания), называются двойниками отражения, а также симметричными (зеркальными) двойниками. Если же такое совмещение может быть достигнуто поворотом одного из составляющих кристаллов (чаще всего на 180°, но иногда на 120° или 60°) около (воображаемой) прямой линии — двойниковой оси — то такие сростки получили название двойников вращения.

Рис. 2Б.13. Коленчатый (а), крестообразный (б) и циклический (в) двойники кристаллов: (а) и (в) — рутила, (б) — ставролита.

Примерно в 90% двойников минералов двойниковая ось ориентирована перпендикулярно к плоскости срастания; это так называемые нормальные двойники (независимо от числа составляющих индивидов). Но бывают также двойники, в которых двойниковая ось параллельна плоскости срастания (лежит в этой плоскости), причем роль такой оси играет либо возможное ребро кристалла (параллельные двойники), либо нормаль к возможному ребру (сложные двойники).

Существуют и комплексные двойники, в которых в двойниковом положении находятся не монокристальные составляющие (индивиды), а сложные двойники и даже агрегаты двойников (например, когда блок-кристалл плагиоклаза распадается на две симметричные двойниковые половинки — подобно нормальным простым двойникам, — но каждая из них полисинтетически сдвойникована). В одном двойниковом сростке могут иногда присутствовать две системы взаимно пересекающихся полисинтетических двойников, построенных по разным законам; это придает таким двойниковым кристаллам решетчатое строение (обнаруживаемое, впрочем, обычно лишь под микроскопом); классическим примером может служить калиевый полевой шпат — решетчатый (в шлифе) микроклин. Вообще наибольшее разнообразие типов двойников и двойниковых законов устанавливается у полевых шпатов, особенно у триклинных известково-натровых полевых шпатов — плагиоклазов.

Присутствие в крупных кристаллах плагиоклаза (чаще всего кислого, состава олигоклаза) из пегматитов синтетических двойников иногда удается различить на глаз — по заметным на плоскостях спайности двойниковым швам; на гранях кристаллов порой бывает заметна двойниковая штриховка. Двойниковые швы разделяют узкие параллельные полоски, причем смежные полоски, по-разному ориентированные, несколько отличаются по блеску (одна ярче, соседняя — более тусклая). Но в большинстве случаев полисинтетическое двойникование плагиоклазов видно лишь под микроскопом, в шлифе; для детального изучения законов двойникования разработаны специальные методы и приспособления.

В целом ряде случаев повторное (многократное или полисинтетическое) двойникование как бы повышает внешнюю морфологическую симметрию кристалла, придавая, например, псевдокубический габитус двойниковым кристаллам минералов, в действительности имеющим ромбическую, тетрагональную или моноклинную симметрию. Такие двойники называются миметическими: низкосимметричный кристалл как бы имитирует высокосимметричный, "подражает" ему; распознать, что вы столкнулись не с монокристаллом, а с миметическим двойником, удается только при внимательном его рассмотрении, по характерным входящим углам между гранями — на ребрах и вершинах (хорошие примеры — перовскита СаТiO₃ и минералы группы перовскита; сложный оксид циркония, титана, ниобия — циркелит; некоторые цеолиты, а также хризоберилл-александрит, образующий псевдогексагональные тройники прорастания).

Происхождение двойников может быть трояким. Большей частью они возникают в силу тех или иных флуктуации в условиях кристаллизации, уже на самых ранних стадиях роста кристаллов. Это первичные двойники, или двойники роста. Кроме того, нередко образование двойников (называемых трансформационными, или двойниками превращения) сопровождает полиморфные превращения (например, дофинейские двойники кварца появляются в процессе преобразования высокотемпературного гексагонального Р-кварца в низкотемпературный тригональный а-кварц; другие двойники кварца — бразильские — возникают в результате срастания правой и левой энантиоморфных разновидностей).

Наконец, механические (деформационные) двойники, или двойники скольжения (сдвиговые), характерные, например, для кальцита, образуются в результате пластической деформации кристаллов под воздействием направленного давления: они, как и двойники превращения, относятся к вторичным двойникам, возникающим, в отличие от первичных двойников роста, уже после кристаллизации минералов.

Двойники — важный диагностической признак некоторых минералов; особенно велика роль двойников полевых шпатов (при их исследовании в шлифах под микроскопом) в петрографии — для определения горных пород и выяснения их генезиса. Вторичные двойники используются в минералогической термометрии (трансформационные) и при изучении процессов деформации горных пород (двойники скольжения). В частности, наличие двойников превращения служит указанием на то, что кристалл был образован высокотемпературной полиморфной модификацией, а впоследствии претерпел переход в низкотемпературную; это существенно для понимания процесса минералообразования.

б) Следующий пример закономерных кристаллических сростков — параллельные сростки кристаллов одного минерала. Они могут возникать, например, при совместном росте кристаллов на каком-либо плоском субстрате (скажем, на стенке трещины), когда в результате так называемого геометрического отбора образуются параллельные срастания относительно более крупных кристаллов, имеющих одинаковую ориентировку в пространстве (перпендикулярную к плоскости субстрата); более мелкие и иначе ориентированные кристаллы постепенно растворяются, и их вещество переотлагается на гранях сохраняющихся и продолжающих свой рост крупных кристаллов. Образующиеся таким путем параллельные (или почти параллельные) срастания кристаллов носят название гребенчатых агрегатов, или кристаллических щеток; в виде щеток нередко встречаются группы кристаллов кварца, барита, флюорита, гипса, кальцита, целестина, пирита и др.

В отличие от щеток, в друзах ориентировка кристаллов не обязательно параллельна. При образовании друз кристаллы растут на искривленной поверхности стенок друзовой полости, и в результате возникают весьма живописные группы разноориентированных кристаллов, ограненных с одного конца. Такого рода срастания иногда называют приближенно-закономерными, или полузакономерными.

Миароловые друзовые полости, в которых образуются самые эффектные друзы крупных кристаллов, наиболее характерны для некоторых типов пегматитов; нередко красивые друзы вырастают также в секрециях различных типов, в том числе в жеодах — полых секрециях округлой формы, встречающихся среди осадочных пород (чаще всего — в известняках), и в литофизах (так называются сферические образования — сферолоиды с полыми внутренними камерами, часто звездчатыми в сечении — секреции в стекловатых риолитах — кислых вулканических лавах). Прекрасные друзы и щетки кристаллов известны из альпийских жил, залегающих в метаморфических породах, а также из полостей выщелачивания, возникающих в некоторых (скарновых, грейзеновых и близких к ним по генезису) месторождениях под воздействием кислых минералообразующих растворов и газов.

Скипетровидный кристалл кальцита: нарастание побочных кристаллов II генерации, представленных комбинацией ромбоэдра и гексагональной призмы (101-0), на вершины основного скаленоэдрического кристалла I генерации по пинакоиду В виде друз встречаются те же минералы, что и в виде щеток, а также цеолиты, апофиллит, эпидот, пренит, различные сульфиды и др. Иногда в друзах присутствуют кристаллы разных минералов, либо же грани свободных концов кристаллов, составляющих друзу, инкрустируются мелкими наросшими на них кристаллами других минералов. Тесно сросшиеся между собой мелкие кристаллы образуют агрегаты, называемые кристаллическими корками.

Рис. 2Б.14. Скипетровидный кристалл кальцита: нарастание побочных кристаллов II генерации, представленных комбинацией ромбоэдра и гексагональной призмы (101-0), на вершины основного скаленоэдрического кристалла I генерации по пинакоиду (0001).

Своеобразный тип параллельных сростков известен, в частности, у кварца, кальцита и некоторых других минералов средних сингоний. Имеются в виду так называемые скипетровидные кристаллы, когда на один или оба конца более крупного (основного) кристалла нарастают закономерно ориентированные более мелкие (побочные) кристаллы того же минерала, но иной формы. В случае кальцита главный кристалл обычно имеет форму скаленоэдра, а побочные, наросшие на его верхнюю и нижнюю вершины, представлены комбинацией ромбоэдра и гексагональной призмы (рис. 2Б.14).

В кварцевых (в том числе аметистовых) скипетрах может наблюдаться нарастание нескольких побочных небольших, параллельно ориентированных короткопризматических или бипирамидальных кристаллов на все шесть боковых вершин одной из головок основного длиннопризматического кристалла (рис. 2Б.15). С течением времени, по мере дальнейшего поступления питающих растворов, все эти побочные кристаллы срастаются в один, образуя утолщенную головку скипетровидного кристалла.

Кварцевый скипетр в) Еще один вид параллельных сростков кристаллов возникает в процессе роста столбчатых монокристаллов некоторых минералов — турмалина, берилла и др. Минерал начинает расти как единый кристалл, нарастая на какой-либо субстрат, но в дальнейшем распадается, как бы расщепляется со стороны свободного конца на несколько более тонких параллельных призматических индивидов, вписанных в общий контур первоначального кристалла, сохраняющего свою исходную внешнюю конфигурацию; в конечном итоге свободный конец кристалла завершается множественными головками, каждая из которых отвечает составляющим его параллельным неделимым. Иногда подобные поликристаллы (псевдомонокристаллы) называют "стебельчатыми" кристаллами.

Рис. 2Б.15. Кварцевый скипетр.

г) Нельзя, наконец, не упомянуть о таких весьма распространенных типах закономерных срастаний минералов, как срастания, обусловленные структурным контролем. В тех случаях, когда в кристаллических решетках двух минералов присутствуют какие-то элементы, близкие по своей симметрии и метрике, т.е. по расположению узлов (частиц) и по расстояниям между ними, — будь то ряды или плоские сетки решеток, или же параметры элементарных ячеек (необязательно одноименные и необязательно одинаковые: параметр по какой-либо оси у одного минерала может быть кратным — удвоенным, утроенным — параметру по другой оси у второго минерала; параметры могут и различаться на 10-15 и даже 20%), — такая пара минералов, независимо от их состава, способна образовывать срастания с закономерной взаимной ориентацией.

Если имеет место сходство рядов обеих решеток (одномерный структурный контроль), то срастания будут называться монотаксическими (греческое "монос" — один; "таксис" — расположение, порядок); однако в мире минералов они почти не встречаются, и подробнее говорить о них мы не станем.

Если одинаковы или близки по своей симметрии и метрике плоские сетки обеих решеток, тем более, когда это сетки с высокой ретикулярной плотностью, т.е. параллельные основным граням кристаллов (наиболее распространенный в мире минералов случай двумерного структурного контроля), то взаимно ориентированные срастания двух минералов обозначаются термином эпитаксия, или эпитаксические срастания (греческое "эпи" — на). Подробнее о них сказано ниже.

Трехмерный структурный контроль, когда близки между собой или кратны друг другу параметры (и объемы) элементарных ячеек обеих кристаллических фаз, чаще всего реализуется в срастаниях двух полиморфных модификаций одного вещества (в том числе двух минералов одинакового химического состава, но разной кристаллической структуры); такие срастания называются синтаксическими, или синтаксией (греческое "син" — с, вместе). Можно привести лишь немного примеров собственно синтаксии из мира минералов; в частности, ее определению отвечают срастания диморфных минералов кокимбита и паракокимбита — водных сульфатов железа с формулой Fe₂(SO₄) • 9H₂О.

Впрочем, впоследствии, понятие "синтаксия" было расширено и распространено на соединения, хотя и разнящиеся по составу, но содержащие одинаковые составные части (только в разных количественных соотношениях). Описан весьма наглядный пример синтаксии — срастания фторкарбонатов редких земель бастнезита CeFCO₃ и паризита 2CeFCO₃ • CaCO₃, рентгенита 3CeFCO₃ • 2СаСO₃ и синхизита CeFCO₃ • СаСO₃, а также бастнезита и синхизита. В этих парах минералы настолько тесно прорастают друг в друга, что образуют поликристаллы — гетерогенные тела, похожие на единый кристалл, но состоящие из различных по составу или структуре веществ, синтаксически сросшихся.

Кроме того, синтаксические срастания возникают в результате твердофазных реакций или изменения одного из минералов; образующиеся таким путем ориентированные срастания принято называть топотаксическими, или топотаксией (греческое "топос" — место). В качестве примеров можно привести топотаксические срастания гематита a-Fe₂O₃ и гётита a-FeO(OH), образующиеся в результате дегидратации (обезвоживания) гётита и перехода части его в гематит, или же срастания корунда Al₂O₃ и диаспора a-AlO(OH), возникающие аналогичным путем. Синтаксия находит важные практические применения, например, в установках для образования искусственного снега или дождя с помощью иодидов серебра или свинца.

Но наибольшим распространением в мире минералов, безусловно, пользуется эпитаксия. Чаще всего приходится сталкиваться с ориентированным нарастанием мелких кристаллов одного минерала на определенные грани более крупных кристаллов другого минерала, играющих роль субстрата, или подложки; оба минерала могут не иметь ничего общего по химическому составу.

При этом все мелкие кристаллы нарастают на грань более крупного кристалла-субстрата одной и той же своей гранью; это происходит вследствие того, что параллельные соответствующим граням плоские сетки решеток обоих срастающихся минералов близко совпадают по форме и метрике ячеек (петель). В качестве примера обычно приводится эпитаксическое нарастание нитронатрита (Na-селитры) на ромбоэдрические грани кальцита или иодида аммония на базопинакоид мусковита. Хороший пример эпитаксии — так называемый "оннеродит", параллельные срастания двух минералов ниобия — колумбита и самарскита, настолько тесные, что их очень долго принимали за особый минеральный вид.

Нередко эпитаксические срастания двух минералов возникают в результате распада твердого раствора, с образованием характерных ориентированных структур распада (пример — титаномагнетиты: закономерные прорастания магнетита Fe²⁺Fe₂³⁺O₄ и ильменита FeTiO₃, развившегося по первичному продукту распада твердого раствора — ульвошпинели, или ульвиту, TiFe₂²⁺O₄; другой пример — сагенитовая решетка рутила в биотите и других минералах; вероятно, сюда же следует отнести и многие пертиты распада — параллельно ориентированные пластинчатые вростки альбита в калиевом полевом шпате, закономерно приуроченные в нем к определенным кристаллографическим направлениям).

Еще один способ образования эпитаксических срастаний — совместная эвтектическая кристаллизация двух минералов (например, полевого шпата и кварца в пегматитах с образованием графических, или письменных структур, когда в полевом шпате присутствуют многочисленные закономерно ориентированные вростки скелетных кристаллов кварца, названных А.Е.Ферсманом "ихтиоглиптами"). В сущности, упомянутые выше скипетровидные кристаллы могут быть интерпретированы как проявление автоэпитаксии, т.е. ориентированного нарастания одного или нескольких кристаллов какого-либо минерала на более крупный кристалл того же минерала, имеющий другую форму.

<<< Морфологические особенности граней | Содержание | Минеральные агрегаты >>>

Познакомиться с изображениями и описаниями других объектов природы России и сопредельных стран - минералов и горных пород, почв, грибов, водорослей, лишайников, листостебельных мхов, деревьев, кустарников, кустарничков и лиан, травянистых растений (цветов), ягод и других дикорастущих сочных плодов, водных беспозвоночных животных, насекомых-вредителей леса, дневных бабочек, пресноводных и проходных рыб, земноводных (амфибий), пресмыкающихся (рептилий), птиц, птичьих гнезд, их яиц и голосов, а также млекопитающих (зверей), - можно в разделе Природа России нашего сайта.

В разделе Природа в фотографиях размещены также тысячи научных фотографий грибов, лишайников, растений и животных России и стран бывшего СССР, а в разделе Природные ландшафты мира - фотографии природы Европы, Азии, Северной и Южной Америки, Африки, Австралии и Новой Зеландии и Антарктики.

В разделе Методические материалы Вы также можете познакомиться с описаниями разработанных экологическим центром "Экосистема" печатных определителей растений средней полосы, карманных определителей объектов природы средней полосы, определительных таблиц "Грибы, растения и животные России", компьютерных (электронных) определителей природных объектов, полевых определителей для смартфонов и планшетов, методических пособий по организации проектной деятельности школьников и полевых экологических исследований (включая книгу для педагогов "Как организовать полевой экологический практикум"), а также учебно-методических фильмов по организации проектной исследовательской деятельности школьников в природе. Приобрести все эти материалы можно в нашем некоммерческом Интернет-магазине. Там же можно приобрести mp3-диски Голоса птиц средней полосы России и Голоса птиц России, ч.1: Европейская часть, Урал, Сибирь.

Панорамный фильм по экологии (VR-360) на нашем Youtube канале

Поделиться/Share:

: ml :

Порекомендуйте нас в "своих" социальных сетях:

- share this page with your friends!

Панорамный фильм по экологии (VR-360) на нашем Youtube канале