Явление политипии в минералах

Особым частным случаем полиморфизма можно считать явление политипии, наблюдаемое в минералах со слоистой структурой. Образование политипов связано с вариациями способов наложения друг на друга слоев идентичного состава и строения в структуре таких минералов. При этом однотипные слои могут иметь различную ориентировку и смещение относительно друг друга.

Явление политипии особенно часто наблюдается для слоистых силикатов и алюмосиликатов. Способ наложения слоев определяет при одном и том же составе форму и размеры элементарной ячейки. Для обозначения политипов обычно используются предложенные Л. Рамсделлом символы, где на первом месте стоит цифра, обозначающая количество слоев, содержащихся в элементарной ячейке и соответствующих периоду повторяемости, затем буква, означающая тип решетки (сингонию). Так для моноклинной модификации принято обозначение (M), для – триклинной (ТС), для тригональной – (T), для ромбической (орторомбической) – (О), гексагональной – (H) и ромбоэдрическая (R). Подстрочные индексы (I и 2) указывают, с какими осями (1-й или 2-й) третья из них составляет угол ≠90°. В случае частично беспорядочного расположения слоев для однослойной моноклинной модификации употребляется обозначение 1Md. Так обозначение 1TC означает существование политипной модификации триклинной сингонии с однослойным периодом повторяемости, а 2М – моноклинной модификации с двуслойным периодом. В свою очередь обозначение 2М₁ и 2М₂ относится к разным политипным модификациям, также несколько отличающимся по симметрии.

Относительно причин появления той или иной политипной модификации мнения не всегда однозначны. Однако накапливается все больше данных о приуроченности тех или иных политипных модификаций минералов к определенным геологическим условиям их образования. И прежде всего считается, что появление политипных модификаций так или иначе связано с генетическими особенностями и отражает геохимические и термобарометрические условия среды минералообразования.

Явление изоструктурности в минералах

Среди минералов встречаются минеральные виды, имеющие хотя и отличающийся, но тем не менее близкий химический состав. В структурах таких минералов пространственное расположение структурных элементов, атомов, ионов, ионных групп аналогично. Минералы однотипного химического состава с одинаковой структурой называют изоструктурными в дословном переводе равноструктурными (от греческого изо- равный). Группы изоструктурных минералов называют изоструктурным рядом. Обычно минералы изоструктурного ряда имеют общий анион или радикал и принадлежат к одному классу химических соединений. Например, изоструктурный ряд тригональных карбонатов: кальцит Ca[CO₃], магнезит Mg[CO₃], сидерит Fe[CO₃], смитсонит Zn[CO₃], родохрозит Mn[CO₃]; изоструктурный ряд моноклинных пироксенов: диопсид CaMg[Si₂O₆], геденбергит CaFe[Si₂O₆], эгирин NaFe[Si₂O₆], сподумен LiAl[Si₂O₆], жадеит NaAl[Si₂O₆], авгит (Ca,Na)(Mg,Al,Fe)[(Si,Al)₂O₆].

Физические свойства таких минералов, благодаря однотипности структуры становятся близкими. Это касается прежде всего тех свойств, которые в большей степени определяются структурой минерала, а это такие свойства как морфология кристаллов и агрегатов, спайность, твердость. Различие же их физических свойств появляется в связи с участием в их составе различных катионов. Как правило, минералы изоструктурного ряда могут заметно отличаться по цвету и плотности. Различие в катионном составе таких минералов может стать причиной их различных условий образования.