Билет 14.

Виды симметрии кристаллов, обладающих единичными направлениями.

Сюда относятся кристаллические многогранники, имеющие, очевидно, по крайней мере, одно единичное направление. Примем такое направление за исходное. Будем последовательно присоединять к нему элементы симметрии таким образом, чтобы оно оставалось единичным.

А) Совмещаем с единичным направлением ось симметрии n-ого порядка (исходный вид). В результате выводятся пять самостоятельных видов симметрии, соответствующих пяти возможным в кристаллографии осям: единичной, двоичной, троичной, четверной, шестерной. Единичная ось является условной, т.к. единичное направление совпадает с одной из бесконечных и как угодно распо-

ложенных осей первого порядка (триклинная сингония). (Ось первого порядка условна для всех видов симметрии) Полученные виды симметрии носят название примитивных. L₂, L₃, L₄, L₆ соответственно.

Б) Прибавляем центр инверсии. Единичное направление может совпадать с той или иной осью симметрии. При наличии оси какого либо порядка и центра инверсии получаем перпендикулярную к оси симметрии плоскость. Получаем соответственно L₂PC, L₃C, L₄PC, L₆PC, соответственно. Такие виды симметрии называются центральными. L₃C – соответствует инверсионная ось симметрии второго порядка L_i3, что указывает на инверсионно-примитивный вид симметрии.

В) Присоединяем к исходному виду перпендикулярную плоскость симметрии. Рассматривать случай надобности нет. Согласно теореме Эйлера получаем центральные виды симметрии для четных осей, а также инверсионно-примитивный вид для оси третьего порядка

Г) Прибавляем к исходному виду плоскость симметрии, идущую вдоль единичного направления. Получаем следующие виды симметрии: L₂2P, L₃3P, L₄4P, L₆6P. Такие виды симметрии называются планальными.

Д) Присоединяем к исходному виду ось второго порядка, перпендикулярную к оси n-ого порядка. Получаем, что при наличии оси n-ого порядка и нормальной к ней L₂ получаем nL₂, которые перпендикулярны L₂. Новые виды симметрии носят название аксиальных видов.

Е) Прибавляем все возможные элементы симметрии. Пусть к единичному направлению добавляются совместно и центр инверсии, плоскость симметрии, идущая вдоль него. Добавим сначала центр инверсии. Согласно теореме Эйлера появляется плоскость симметрии, перпендикулярная единичному направлению. Получаем совокупности элементов, отвечающих центральным видам. Далее, добавляя плоскость симметрии, идущую вдоль единичного направления, получаем, что число таких плоскостей равно наименованию оси. Получаем следующую серию видов симметрии: L₂PC, 3L₂3PC, L₃3L₂3PC, L₄4L₂5PC, L₆6L₂7PC. Эти виды симметрии называются планаксиальными.

Ж) Единичное направление совмещено с единственной инверсионной осью L_in. Выделяем инверсионно-примитивную серию, где инверсионной оси первого порядка соответствует центр инверсии, второго порядка – плоскость симметрии, лежащая в плоскости оси, третьего порядка, как уже было указано выше, - центральный вид тригональной сингонии, четвертого порядка – оси второго порядка, шестого порядка – оси третьего порядка, с перпендикулярной к ней плоскости симметрии. (отдельно выделяют при этом только инверсионные оси четвертого и шестого порядка)

З) К исходному единичному направлению, совпадающему с инверсионной осью, добавляем плоскость симметрии P, идущую вдоль него. Получаем инверсионно-планальные виды симметрии. Рассмотрим инверсионно-планальные виды тетрагональной и гексагональной сингоний. В первом случае получаем комбинацию инверсионной оси второго порядка, двух осей второго порядка, и двух плоскостей, которой эта ось принадлежит. Во втором случае плоскостей 3 штуки, также как осей второго порядка.

Генетическая классификация двойников

Двойники роста – образуются при срастании двух индивидов в двойниковом положении. Механизм до конца не раскрыт.

Трансформационный двойник – возникает при перестройке структуры уже образованного кристалла.

Деформационные двойники – возникают после образования кристаллов. В результате деформаций атомы соседних плоских сеток могут проскальзывать друг относительно друга.

Полисинтетические двойники – разновидность деформационных двойников, повторяется через один индивид.

Двойники прорастания – кристаллы врастают друг в друга, симметрично растут вокруг общего центра симметрии (ставролит, арагонит, пирит (мальтийский крест))

Следует привести несколько наиболее известных законов двойникования:

А) Альбитовый закон – срастание по {010} кристаллов альбита.

Б) Периклиновый закон

В) Для кварца характерны дофинейский закон, Яйменский закон.

Г) Для кубических кристаллов: шпинелевый закон по октаэдру, пиритовый закон – отражение в ромбододекаэдр.

Метасоматические процессы и их типы. Общая характеристика.

Проходят по схеме:

Внедрение и кристаллизация магмы – прогрев вмещающих пород – реакции обмена компонентами.

Среди метасоматических пород имеются коренные отличия по химизму от исходных магматических и вмещающих пород.

Метасоматоз – это явление замещения одних минералов (пород) другими под воздействием магматических расплавов, газовой фазы или растворов с изменением исходного химического состава.

При метасоматозе:

1. Сохраняется твердое состояние, низкая пористость.

2. Привнос-вынос летучих компонентов.

3. Зональность

4. Локальный масштаб воздействия по сравнению с зоной внедрения.

По способу перемещения вещества в растворах выделяют метасоматоз:

А) Диффузионный – перенос вещества с помощью диффузии в сторону падения его концентрации через неподвижные растворы.

Б) Инфильтрационный – перенос вещества за счет течения раствора в результате его фильтрации через породу.

В) Биметасоматоз – в метасоматическом обмене участвуют обе контактирующие породы. Движение компонентов в обе стороны от контакта.