Билет 5.

Гониометрия. Типы гониометров.

Гониометрия — направление кристаллографии, связанное с измерениями кристаллов. Метод измерения углов между гранями кристаллов. На истоке развития кристаллографии были разработаны однокружный гониометр М. Каранжо, двукружный гониометр Гольдшмита. Недостатком которых были в частности, жесткая фиксация исследуемого кристалла в первом случае, в результате чего тратилось слишком много времени, чтобы перевести кристалл из одного положения в другое, после измерения граней одних поясов, чтобы измерить параметры граней других поясов. Также невозможно было измерить кристаллы большого размера или весьма мелкие, или обладающие несовершенством самих граней. Позднее были созданы оптические отражательные гониометры, с помощью которых стало возможным проводить исследования более мелких кристалликов. Принцип работы такого гониометра заключается в получении последовательных отражений световых лучей от граней кристалла и в их регистрации. Узкий пучок света, пройдя коллиматор, падает на грань кристалла. Если отразившийся луч попадает в зрительную трубу, это значит, что нормаль к отражающей грани кристалла совпала с биссектриссой угла между падающим и отраженным от грани кристалла лучами. Зафиксировав положение лимба в момент отражения луча, а затем вращением лимба установив установив в отражающее положение соседнюю грань кристалла и зафиксировав это положение, можно измерить угол между нормалями к отражающим граням, а следовательно и угол между гранями.

В XIX веке были введены в практику двукружные отражательные гониометры.

В настоящее время широко используются две модели двукружных отражательных гониометров: ГД-2 и ZRG-3. А также фотогониометры, фиксирующие лучи, отраженные от кристалла на плёнку.

Рост кристаллов по нормальному механизму.

Кристаллы с атомно-шероховатыми гранями могут присоединять частицы с макроскопической точки зрения практически в любой точке поверхности. Поверхность грани в процессе роста перемещается по нормали к самой себе в каждой своей точке. При этом скорости роста граней кристаллов в разных направлениях будут примерно одинаковыми, и кристаллы приобретут округлые формы изотерм кристаллизации.

Среды минералообразования:

Магма – расплав, раствор-расплав. Сложная структура, содержащая катионы, анионы и их группировки:

Силикат-анионы, магний, кальций, алюминий, натрий, калий, углерод; летучие компоненты – водород, сера, сернистый газ, сероводород, фтор, хлор, азот, вода, углекислый газ.

При кристаллизации магм образуется породообразующие магмы и некоторые руды (хромовые, сульфидно-никелевые, магнетит).

Водные растворы образуются при понижении температуры. Источники Н₂О. – (дегидратация магм - образование ювенильных вод (дегидратация мантии)). Дегазация мантии по схеме:

СН₄+ 2О₂ = 2Н₂О + СО₂.

Также происходит дегидратация горных пород и минералов при метаморфизме, поступает в литосферу с поверхности земли.

Во всех случаях водные растворы обогащаются компонентами.

Газы: вулканические – кристаллизация гематита, нашатыря, серы.

Атмосферные газы – лед и снег.

Флюид – надкритическая фаза, в которую переходит жидкость при повышении температуры. Основные компоненты – вода и углекислый газ, а также фтор, хлор, азот, сера. Температура 370 – 400⁰С.

Коллоидный раствор – среда образования минералов в придонных условиях морских бассейнов (образование гидроокислов и глинистых минералов). Коллоидные растворы также могут существовать и при магматическом процессе.

В твердой среде образуются аморфные вещества и кристаллические (полиморфные превращения, образование параморфоз).

В гетерогенных (разнородных) системах, которые представляют собой смесь различных сред, существуют особые условия минералообразования (дегазация растворов и расплавов при снижении давления). При пневматолит-гидротермальном минералообразовании за счет флюидов образуется газово-жидкая фаза.