Билет 3.

Облик и габитус кристаллов.

Облик кристаллов — это внешний вид кристаллов, характеризуется в первую очередь отношением визуальных размеров самого кристалла. Одинаковые размеры во всех направлениях — изометричный облик. Вытянутые кристаллы в одном направлении — столбчатый,игольчатый, нитевидный облик. Деградировано одно направление — таблитчатый, листоватый облик.

Габитус кристаллов — более точное определение внешнего вида кристалла с точки зрения геометрии. Отражает степень развития той или иной простой формы в данном кристалле (призматический, бипирамидальный итд).

Послойный рост по механизму двумерного зародышеобразования.

Работы Косселя и Странского положили начало молекулярно-кинетической теории роста кристаллов. Теория объясняла явления послойного роста кристаллов с позиции атомно-молекулярного состояния поверхности растущего кристалла. Рассматривалась энергетическая выгодность присоединения отдельных частиц на различные позиции поверхности растущего кристалла. Частицы будут встраиваться в закономерную структуру кристалла там, где достройка ряда получит энергетическое преимущество (связь с поверхностью кристалла в 3-х направлениях), следующим по энергетической значимости будет положение, где частица ограничена с двух сторон. Наконец, наименее энергетически выгодным положением будет положение на гладкой поверхности кристалла. В этом положении частицы не могут удержаться на поверхности кристалла из-за высоких тепловых колебаний, вектор которых направлен по нормали к поверхности кристалла, кроме того совершаются тепловые колебания и параллельно поверхности (грани). Таким образом, после заполнения слоя наступает пауза в кристаллогенезе. Эти паузы и определяют скорость роста грани.

В процессе роста возникает два типа граней: атомно-гладкие с изломами в области ступенек, и атомно-шероховатые, характеризующиеся беспорядочным расположением адсорбированных частиц на поверхности грани.

Атомно-гладкие грани растут путем послойного отложения вещества, то есть, тангенциального перемещения ступеней, и остаются в процессе роста макроскопически плоскими (тангенциальный рост). При этом скорость роста разных граней будет различна. Кристаллы растут в виде многогранников.

Факторы, причины и способы минералообразования:

Факторы минералообразования: температура, давление, окислительно-восстановительный потенциал, щелочность/кислотность среды минералообразования, химический реакционный потенциал.

Причины минералообразования: Изменение факторов минералообразования, изменение пересыщения/переохлаждения, радиоактивное излучение, электрохимические явления, жизнедеятельность организмов,

Способы образования минералов: Свободная кристаллизация, метасоматоз (образование псевдоморфоз, футляровидные кристаллы, порфиробласты).

Билет 4.

Закон постоянства углов Стено.

Разработан Николой Стено. Углы между гранями остаются постоянными. У кристаллов одной и той же полиморфной модификации грани и ребра остаются постоянными. Причина соблюдения закона — решетчатое строение.

Послойный рост по спирально-винтовому (дислокационному) механизму.

Грани реальных кристаллов практически никогда не бывают идеальны. На их поверхности всегда бывают нарушения – дефекты, благодаря которым возникают краевые и винтовые дислокации. Нарастание граней в таком случае происходит путем навивания одного слоя на другой. Такой рост может происходить при сколь угодно малых пересыщениях и даже из паров. Дислокации являются непрерывно действующим источником возникновения слоев и снимают необходимость появления на гладкой поверхности растущей грани двумерного зародыша.

Температура и давление процессов минералообразования:

Температура варьируется от отрицательных значений при экзогенных процессах, до 1300⁰С – температура затвердевания основных и ультраосновных магм, кристаллизация магнетита из расплава начинается при 1500⁰С. Из сухих расплавов кристаллизация может начинаться и при 1600 – 1700, для ультраосновных до 1800⁰С. В присутствии летучей воды и углекислоты температура плавления снижается.

Давление

Нижний предел – атмосферное давление. Верхний предел неизвестен.

Большинство процессов в з.к. протекает при давлениях до 2 – 3 кбар, алмазообразование – до 40 кбар. При ударных процессах образование стишовита происходит при давлениях до 120 кбар.