Минеральные агрегаты

В природных условиях большинство минералов сравнительно редко встречается в виде хорошо образованных крупных кристаллов (монокристаллов), гораздо чаще наблюдается срастание нескольких кристаллов (одного или разных минералов) друг с другом. Такие сростки бывают как закономерными (когда ориентировка каждого индивида подчиняется определенным кристаллографическим направлениям) – двойники, эпитаксические срастания и т.д., так и незакономерными, получившими общее названиеминеральных агрегатов.

Чаще всего среди закономерных сростков кристаллов в природе встречаются двойники. Различают два основных типа двойников – двойники срастания и двойники прорастания. Кроме того, иногда встречаются тройники, шестерники и полисинтетические двойники (рис. 9)

Среди минеральных агрегатов резко преобладают зернистые агрегаты, размеры выделений минералов в которых могут быть примерно одинаковы или резко различны (рис. 10). Соответственно, по относительному размеру зерен среди них выделяются равномернозернистые и неравномернозернистые разновидности.

Рисунок 9. Двойники: а – прорастания (ставролит); б – срастания (гипс – «ласточкин хвост»); в – полисинтетические (альбит)

Рисунок 10.Зернистый агрегат (габбро)

По абсолютному размеру выделений минералов различают крупно-, средне- и мелкозернистые агрегаты, а по форме зерен – волокнистые, игольчатые, пластинчатые, чешуйчатые, сахаровидные и т.д.

Среди прочих минеральных агрегатов наиболее распространены:

Друзы – незакономерные сростки кристаллов, прикрепленных одним концом к общему основанию, благодаря чему у них хорошо огранены только свободные концы (рис. 11а).

Щетки – также сростки шестоватых кристаллов прикрепленных к общему основанию, но в результате геометрического отбора ориентированных параллельно друг другу, в результате чего видны только головки кристаллов (рис. 11б).

Рисунок 11. Друзы горного хрусталя и пирита (а); щетки кварца (б)

Сферокристаллы, сферолиты, радиально-лучистые и сноповидные агрегаты – представляют собой сферические, полусферические или сноповидные агрегаты различного размера, образованные тонкими, радиально расходящимися от центра волокнами или кристаллическими микроиндивидами (рис.12).

Рисунок 12. Сферолиты и радиально-лучистые агрегаты: а- сферокристаллы пренита; б – расщепленный кристалл сколецита (десмина); в - радиально-лучистые агрегаты эпидота и г- натролита

Секреции - округлые шаровидные или сплюснутые минеральные скопления, образующиеся в пустотах (полостях) горных пород в результате последовательного отложения минерального вещества от периферии к центру (рис. 13а). Размеры секреций – от горошины до 10 кг и более. Миндалины в эффузивных горных породах представляют собой типичные секреции.

Рисунок 13. Секреции: а – миндалины в базальте, выполненные халцедоном; б – жеода, выполненная халцедоном, с кристаллами кварца внутри

Жеоды – разновидность секреций, представляющих собой полости в горной породе, заполненные минеральным веществом не полностью, а лишь частично. При этом отложение минерального вещества происходит на стенках полости, а в середине остается свободное пространство, где могут образоваться хорошо ограненные кристаллы. Чаще всего встречаются жеоды, выполненные кристаллами кварца (горный хрусталь, аметист) (рис. 13б). Если разбить крупную жеоду с кристаллами внутри на несколько частей, можно получить красивые друзы или щетки.

Конкреции и оолиты получаются, если минеральное вещество осаждается из раствора на какие-то твердые частицы, например, песчинки или обломки раковин, покрывая их как бы концентрическими скорлупками, налегающими одна на другую. В результате возникают округлые конкреции различных размеров (рис. 14а) или скопление шариков – оолитов (рис. 14б). Размеры отдельных оолитов колеблются от просяного зерна до горошины. Оолиты арагонита, образовавшиеся в пещерах иногда называют «пещерным жемчугом».

Рисунок 14. Конкреции (а) и оолиты (б)

Дендриты получаются при очень быстрой кристаллизации минералов (скелетный рост только вершин и ребер), а также при кристаллизации в тонких трещинах, когда отдельные кристаллы сложно ветвятся, напоминая ветви дерева (вспомните причудливые узоры дендритов льда на окнах в мороз), или образуя «растительный» рисунок нежных черных «веточек» пиролюзита как бы нарисованных на стенках трещин в горных породах (рис. 15).

Рисунок 15. Дендриты гидроксидов марганца

Натечные образования в виде сосулек, почек, гроздьев, колонн, агрегатов неправильной формы и т.д. возникают из водных растворов при их постепенном испарении. Почковидные и гроздьевидные агрегаты - внешне напоминают почки человека или животных или гроздь винограда (рис. 16а). Их внутренне строение сходно со строением сферолитов, тесно сросшихся друг с другом. Пример – малахит, нередко имеющий причудливые узоры на срезе (рис. 16б).

Рисунок 16. Почковидный агрегат гетита (а); срез почковидного агрегата малахита (б)

Если раствор капает с потолка какой-либо пещеры, часть его при этом испаряется, в результате чего растворенное вещество образует сосульки, свисающие с потолка - сталактиты. Оставшаяся часть того же раствора испаряется при падении капель на дно пещеры и растворенное вещество образует округлые выступы, называемые сталагмитами (рис. 17а). Иногда сталактиты и сталагмиты соединяются друг с другом и возникают колонны. Чаще всего сталактиты и сталагмиты состоят из арагонита и кальцита и имеют концентрически-зональное внутреннее строение, хорошо видное на их поперечных срезах (рис. 17б).

Рисунок 17.Сталактиты и сталагмиты в пещере (а); сталактиты в разрезе (б)

Многие минералы встречаются в природе также в виде тонких корочек, пленок и примазок на поверхности других минералов или горных пород.

Иногда наблюдаются псевдоморфозы одних минералов по другим. Псевдоморфоза (от греческого «псевдос» - «обман, ложь» и «морфос» - «форма, облик») - минеральные образования, обладающие не свойственной им самим формой, а унаследовавшие ее от замещенных ими других минералов или остатков организмов. Чаще всего наблюдаются псевдоморфозы лимонита по пириту, серпентина по оливину, гематита по магнетиту. Широко известны также замещенные пиритом или опалом раковины аммонитов (рис. 18а) и остатки растений - «окаменелое дерево» (рис. 18б).

Рисунок 18. Псевдоморфозы пирита по аммонитам (а); «окаменелое дерево» (б)

Задания:

Среди моделей кристаллов:

1. Найти модели низшей, средней и высшей группы сингоний,

2. Найти изометричные, удлиненные, уплощенные и т.д. кристаллы.

3. Найти и показать все элементы симметрии в модели кристалла

4. Найти и назвать все простые формы в модели кристалла

Среди образцов учебной коллекции минералов найти:

1) друзы и щетки;

2) натечные агрегаты различной формы;

3) двойники;

4) дендриты

5) зернистые агрегаты, сложенные кристаллами различной формы и размеров (крупно-, мелко- и среднезернистые, сложенные изометричными зернами, игольчатые, параллельно-волокнистые, чешуйчатые).

Оформление работы. Работа оформляется в рабочей тетради, где приводятся результаты определения элементов симметрии и сингонии кристалла, основных простых форм, а также результаты определения формы кристаллов минералов и минеральных агрегатов в образцах, предложенных преподавателем.

Контрольные вопросы.

1. Чем кристаллы отличаются от аморфных веществ?

2. Что такое элементы симметрии?

3. Перечислите возможные элементы симметрии в кристаллах.

4. Что такое порядок оси симметрии?

5. Какие оси симметрии бывают в кристаллах?

6. Как практически определить есть ли в кристалле центр симметрии?

7. Сколько выделяется сингоний? Перечислите их

8. Перечислите отличительные признаки низшей, средней и высшей групп сингоний.

9. Что такое простая форма? Как определить сколько простых форм в кристалле?

10. Перечислите основные простые формы низшей, средней и высшей групп сингоний.

11. Приведите примеры незамкнутых и замкнутых простых форм.

12. Какие минеральные агрегаты наиболее распространены в природе?

13. В чем отличие секреции от конкреции?

14. Что такое оолиты?

15. Чем отличается друза от щетки?

16. Какие бывают двойники?

17. Что такое дендриты?

18. Приведите примеры натечных агрегатов.

19. Что такое псевдоморфоза?