18.Минералообразование кристаллизацией из жидкостей. Переохлаждение, пресыщение Процесс минералообразования

Образование и рост кристаллических фаз. Образование твердого кристаллического вещества может происходить различными путями: а) путем кристаллизации жидкостей (расплавов или растворов), б) путем отложения кристаллов на стенках пустот из газообразных продуктов возгона и в) путем перекристаллизации твердых масс (в частности коллоидов).

Главная масса природных кристаллических образований является результатом кристаллизации силикатных расплавов и водных растворов. Сюда относятся огромные массы изверженных кристаллических пород, подавляющее количество месторождений полезных ископаемых, кристаллические осадки соленосных бассейнов и др. Кристаллизация любого охлаждающегося расплава теоретически должна начинаться при определенной температуре, отвечающей температуре плавления данного вещества. Точно так же и кристаллизация раствора должна начинаться в момент насыщения растворителя данным веществом. Однако, как показывает опыт, кристаллизация жидких фаз начинается при некотором переохлаждении или пересыщении*. * Следует помнить, что если переохлаждение жидкости как в лабораторных, так и в природных условиях представляет обычное явление, то, наоборот, перегрев кристаллического вещества (выше точки плавления) получить очень трудно. То же относится к пересыщению раствора и сохранению твердой растворимой фазы в разбавленных растворах.

Степень переохлаждения или пересыщения жидкой среды зависит также от химического состава кристаллизующейся жидкости и, до некоторой степени, от давления. Изменение давления гораздо более существенное значение имеет при образовании кристаллов из охлаждающихся паров. Процессы роста кристаллов в переохлажденном расплаве и в пересыщенном растворе совершенно одинаковы. Зарождение кристаллов может быть вынужденным, если в жидкости уже присутствуют обломки или пылинки каких-либо твердых веществ, могущих по своим кристаллохимическим свойствам играть роль затравок, или самопроизвольным, наступающим в отсутствии затравки в пересыщенных или переохлажденных растворах и расплавах.

При самопроизвольной кристаллизации в разных точках расплава или раствора возникают так называемые центры кристаллизации, представленные кристаллическими зародышами. В первые моменты процесса кристаллизации (допустим, какой-либо однокомпонентной жидкости) вокруг этих центров кристаллизации в условиях свободного развития растут правильные кристаллики до тех пор, пока не создастся стесненная обстановка для дальнейшего развития кристаллографических форм. При продолжении кристаллизации начинается борьба за оставшееся пространство, и в конечном счете мы получим агрегат кристаллических зерен с неправильными внешними очертаниями.

19.Облик,габитус,генерация минералов

Габитус же (латинское habitus — внешность) кристалла — понятие более строгое. Он определяется преимущественным развитием на кристалле тех или иных простых форм (граней). Эти простые формы, выраженные в огранении кристалла лучше всех прочих, так и называют — габитусными; они-то и сообщают габитусу его название. Кристаллы, представленные комбинациями одних и тех же простых форм, могут различаться по относительной степени развития их граней, что придает таким кристаллам, при одинаковой симметрии, разный габитус: роль габитусной играет то одна, то другая из числа простых форм, отвечающих данному классу симметрии.

Габитус кристалла характеризуется указанием на габитусную простую форму. Он может быть весьма разнообразным, но в большинстве случаев (исключая такие сравнительно редкие, как, например, скаленоэдрический габитус некоторых кристаллов кальцита и т.п.) все это разнообразие сводится к четырем основным (предельным) типам:

1) Призматический габитус наиболее характерен для кристаллов средних сингоний, но достаточно часто встречается и у кристаллов низших сингоний (ромбической, отчасти моноклинной). Роль габитусной простой формы играет ромбическая, тетра-, три- или гексагональная призма. Такие кристаллы обычно имеют удлиненную форму, будучи вытянуты по оси призмы; их облик может быть длинно- либо короткостолбчатым, шестоватым, игольчатым или даже волосовидным (в волокнистых агрегатах). Призматическим габитусом чаще всего обладают кристаллы с цепочечным или ленточным, а также с кольцевым (реже островным) структурным мотивом. Из сказанного выше явствует, что кристаллы одного габитуса могут иметь весьма разнообразный облик.

2) Пирамидальный или бипирамидальный габитус также в наибольшей степени присущ кристаллам средних сингоний (наряду с ромбической). В качестве габитусных простых форм выступают, в зависимости от типа (ступени) симметрии, пирамиды или бипирамиды соответствующей сингоний. Кристаллы могут иметь как удлиненный (например, короткостолбчатый или конусообразный) облик, если габитусная пирамида (бипирамида) достаточно острая, так и близкий к изометричному облик, если габитусная форма представлена тупой бипирамидой (при слабом развитии или отсутствии граней призматического пояса). Иными словами, при сходном облике кристаллы могут обладать разным габитусом (например, у короткостолбчатых или конусообразных кристаллов может быть призматический, пирамидальный или бипирамидальный габитус). Пирамидальный (бипирамидальный) габитус наиболее характерен для кристаллов с островным или координационным

3) Группа изометрических габитусов типична прежде всего для кристаллов кубической (изометрической) сингонии, где к ней принадлежат тетраэдрический, октаэдрический, кубический (гексаэдрический), кубооктаэдрический, ромбододекаэдрический, пентагондодекаэдрический и т.п. габитусы. Нередки изометрические кристаллы и в других сингониях, вплоть до триклинной; в их числе можно назвать тригональные кристаллы ромбоэдрического габитуса, многие ромбические, тетра-, три- и гексагональные — бипирамидального габитуса, кристаллы ромбической и тетрагональной сингоний бисфеноидального габитуса (габитусная форма — ромбический или тетрагональный тетраэдр — бисфеноид) и т.д. Изометрические габитусы присущи главным образом кристаллам с координационным, каркасным, отчасти островным структурным мотивом.

4) Пинакоидальный габитус (габитусная форма — хорошо развитая пара пинакоидальных граней) чаще всего встречается у кристаллов низших сингоний, особенно триклинной и моноклинной, несколько реже — у кристаллов ромбической и средних сингоний. Кристаллы имеют уплощенный облик: таблитчатый, пластинчатый, листоватый, чешуйчатый. Пинакоидальный габитус свойствен по преимуществу кристаллам со слоистым структурным мотивом.

Необходимо, однако, подчеркнуть, что вышеотмеченная связь габитуса с тем или иным типом структурного мотива далеко не однозначна, а носит, скорее, характер более или менее четко выраженной общей тенденции, от которой имеется много отклонений. Не говоря уж о том, что габитус и облик одного и того же минерала могут резко меняться — например, от призматического (столбчатого или игольчатого) до изометрического и пинакоидального (пластинчатого), тогда как структурный мотив и структурный тип (а значит, и симметрия) кристаллов остаются постоянными.