Билет 6.

Кристаллографические проекции

Цифровой материал, найденный с помощью гониометрических измерений, следует изобразить графически на специальных проекциях.

Согласно закону постоянства углов, характерными константами кристаллов являются их угловые величины, поэтому из множества методов, применяемых в кристаллографии преимуществом пользуются стереографические проекции, так как дают очень точное понятие об углах кристаллов.

Примем некоторую точку О за центр проекции, произвольным радиусом опишем вокруг О шар, называемый шаром проекций, через ту же точку проведем горизонтальную плоскость Q, являющуюся плоскостью проекций.

В результате пересечения сферической поверхности с Q имеем большой круг, отвечающий экватору шара проекций и представляющий собой круг проекций. Вертикальный диаметр шара – NS, перпендикулярный Q называется осью проекций. Северный полюс шара N – точка зрения.

Если требуется изобразить стереографическую проекцию какого либо направления или плоскости переносим их параллельно самим себе так, чтобы они прошли через центр О.

Стереографические проекции направлений изображаются точками.

Стереографическая проекция некоторой плоскости получается сначала путем параллельного переноса плоскости в центр проекции, потом необходимо продолжить плоскость до пересечения с поверхностью шара проекций. Получаем дугу большого круга, все точки которой соединяем лучами зрения с точкой зрения. Указанные лучи образуют проектирующий конус с вершиной S или N.

Результат пересечения проектирующего конуса с плоскостью проекций Q есть стереографическая проекция.

Стереографическая проекция круга есть круг.

Стереографические проекции плоскостей изображаются круговыми дугами.

Рассмотрим кристаллический многогранник. Примем центр тяжести О за центр проекций. Через него проведем плоскость проекций Q и условимся изображать весь чертеж на ней.

Опустим из центра О на все грани кристалла перпендикуляры и продолжим их до пересечения с поверхностью сферы. В результате пересечений возникнет ряд точек на сфере. Все найденные точки следует перенести на горизонтальную плоскость проекций. С этой целью полюс шара принимаем за точку зрения и соединяем с ним лучами зрения точки, расположенные на сфере.

В результате при пересечении лучей зрения с плоскостью проекций Q получаем точки, отвечающие стереографическим проекциям нормалей к граням (гномостереографические проекции).

На проекции нормали к верхним граням обозначаются кружочками, а к нижним – крестиками.

Следует знать, что горизонтальные грани проецируются в центре круга проекций, а вертикальные грани на самом круге проекций. Расположение кристалла в шаре проекций выбирается таким образом, чтобы было максимальное количество граней перпендикулярных плоскости проекций.

Чем круче наклон грани, чем меньше угол между гранью и осью проекций, тем ближе проектирующая ее точка располагается к кругу проекций и, чем положе грань, тем ближе соответственная точка располагается к центру круга.

Рост кристаллов из растворов.

Р

Лабильная область

Метастаб. Обл.

Область ненасыщенного

раствора

Т

На диаграмме растворимости нижняя кривая – кривая растворимости, ниже которой лежит область ненасыщенных растворов, а выше пересыщенных растворов. В свою очередь область пересыщенных растворов подразделяется на лабильную область и метастабильную область. Граница между областями характеризует максимальное пересыщение, при котором избыток относительно растворенного вещества еще не кристаллизуется. Управляемое инициирование кристаллизации из раствора возможно только из метастабильной области. Для этого в пересыщенный раствор, находящийся в метастабильном состоянии вводятся кристаллики затравки или механическую примесь, которые становятся центрами зарождения кристаллов. Этого можно достичь, изменив термодинамические условия и этим создав необходимое пересыщение.

По принципу создания пересыщений способы кристаллизации делятся на:

А) Кристаллизация за счет изменения температуры раствора.

Б) Кристаллизация за счет изменения состава раствора (испарение растворителя).

В) Кристаллизация при химической реакции (для малорастворимых веществ).

Классификация минералообразующих процессов:

1. Эндогенные (гипогенные) процессы

А) Магматогенные процессы – минералы образуются при кристаллизации магм, остаточного магматического расплава, постмагматического раствор. Высокие температуры, дефицит кислорода.

Б) Метаморфические процессы – перекристаллизация минерального вещества в состоянии твердой фазы, связанная с воздействием высоких температур и (или) давлений на больших глубинах. Отдельно рассматривают региональный, контактовый, динамический и импактный (ударный) типы метаморфизма.

2. Экзогенные (гипергенные) процессы

Связаны с воздействие внешних факторов в близповерхностных условиях при температурах и давлениях близким к атмосферным. Характеризуются окислительной обстановкой при доступе кислорода и восстановительной при его недостатке.