Минералогия_2 / Бетехтин / betehtin_1

Рис. 13. Кристаллы: а — столбчатого (берилл); б — шестоватого (турмалин)

ив — игольчатого (антимонит) облика

3.Формы, вытянутые в двух направлениях при сохранении третьего короткого. Сюда следует отнести таблитчатые, пластинчатые, листова тые и чешуйчатые кристаллы Таковы, например, наблюдающиеся крис таллы гематита (Fe2O3), слюд (рис. 14) и др.

Рис. 14. Кристаллы: а — уплощенного (гематит); б — пластинчатого (слюда) и в — таблитчатого (оливин) облика

Широко распространены и переходные между этими основными типами формы. Таковы, например, досковидные кристаллы кианита (Al2SiO5), име ющие промежуточную форму между вторым и третьим типами (уплощенные столбчатые кристаллы); бочонковидные кристаллы корунда (Al2О3) или ска леноэдрические кристаллы кальцита (Са[СО3]) как промежуточные формы между первым и вторым типами; формы, приближающиеся к линзовидным (промежуточным между первым и третьим типами), — уплощенные кристал лы титанита (CaTi[SiO4]O), монацита (Се[РО4]) и др.

Кроме того, существуют сложные и искаженные формы кристаллов, например, блочные (рис. 15), расщепленные (рис. 16) и скрученные кри сталлы (рис. 17), сферокристаллы (рис. 18) и нитевидные кристаллы (усы,

Рис. 22. Антискелетные кристаллы: а — флюорит; б — магнетит

Рис. 23. Кристаллы галенита различного габитуса: а — кубический габитус

сподчиненным развитием октаэдра; б — кубооктаэдрический габитус;

в— октаэдрический габитус с подчиненным кубом

Хотя далеко не все минералы сразу легко узнать по формам их крис таллов, для ряда минералов форма кристаллов настолько характерна, что она является важнейшим диагностическим признаком. Например, приз матические кристаллы кварца, усеченные гранями ромбоэдра и трапецо эдра, всегда легко узнаются независимо от того, в какой цвет они окраше ны. Типичны также кубические или пентагон додекаэдрические кристаллы пирита, октаэдрические кристаллы шпинели, магнетита, ром бододекаэдрические кристаллы граната и др.

Характерные черты форм кристаллов нашли свое отражение в самих названиях ряда минералов. Примеры: актинолит (по гречески — лучис тый камень), гранат (от лат. granum — зерно), лепидолит (от греч. лепис — чешуя), аксинит (от греч. аксине — топор), корундофиллит (от греч. фил' лон — лист), хризотил (по гречески — золотистое волокно) и др.

Приведем названия и международные обозначения 32 видов симмет рии кристаллов (табл. 5).

Двойники и закономерные сростки. Двойником, как известно, называ ют закономерный сросток двух кристаллов одного и того же минерала, в ко тором индивиды могут быть совмещены друг с другом либо поворотом вок руг некоторой оси, не принадлежащей к числу осей симметрии данного кристалла (рис. 24а), либо отражением в плоскости симметрии (рис. 24б), либо путем инверсии. В случаях закономерного срастания трех индивидов

В большинстве случаев двойники можно распознать по такому их ха рактерному признаку, как входящие углы на поверхности кристаллов (ха рактерные также и для грубоблочных кристаллов). Однако в ряде случа ев приходится прибегать к искусственному травлению, а наиболее надежные результаты доставляют кристаллооптические исследования в поляризованном свете.

Образование двойников может происходить: 1) путем срастания за родившихся кристалликов в растворе при их соприкосновении во время роста; 2) в связи с механическими воздействиями (при одностороннем внешнем давлении); 3) при полиморфных превращениях кристалличе ского вещества; 4) при нарушении порядка следования слоев в плотно упакованных структурах (ростовые ошибки упаковки).

Для некоторых минералов двойниковые образования являются типич ными и нередко облегчают их диагностику. Таковы, например, коленча тые двойники рутила (TiO2) и касситерита (SnO2), так называемые «лас точкины хвосты» гипса (см. рис. 24б), тройники хризоберилла (ВеАl2О4), крестообразные двойники ставролита (от греч. ставрос — крест) и др.

Закономерные сростки различных минералов также давно описывались в литературе. Закономерная ориентировка срастающихся минералов обус ловлена общностью или близостью строения плотно упакованных плос костей срастания. Наблюдаются разные случаи таких сростков: 1) эпи таксия — образовавшиеся кристаллы одного минерала обрастаются другим (например, кристаллы блеклой руды — Cu3SbS3 — покрываются закономерно ориентированными кристалликами или сплошной «рубаш кой» халькопирита — CuFeS2); 2) эндотаксия — закономерно ориентиро ванные вростки, например, ильменита (FeTiO3) в кристаллических зернах магнетита (FeFe2O4) как продукт распада твердого раствора (устанавлива ются в полированных шлифах под микроскопом); 3) гомоосевой псевдо морфизм — ориентированное замещение с периферии одного минерала другим (например, сфалерита — ZnS халькопиритом — CuFeS2 с сохране нием даже двойникового строения замещаемого минерала) и др.

Скульптура граней кристаллов. Как мы знаем, грани кристаллов, обо значаемые простыми символами, не представляют собой идеальных плос костей. При рассматривании их в отраженном свете (особенно при уве личении) почти всегда можно обнаружить те или иные дефекты: неровности поверхности, вицинали, штриховатость, фигуры травления и пр., обусловленные, по видимому, неравномерной скоростью роста кри сталлов или их частичным растворением в связи с изменением концент рации компонентов в остаточном растворе, колебаниями температуры, иногда механическими нарушениями в кристаллах и др.

Штриховатость для ряда минералов — широко распространенное яв ление, которое может служить важным диагностическим признаком. У одних минералов она проявляется вдоль вытянутости кристаллов, на

пример у турмалина, эпидота, у других — поперек, например на призма тических гранях кварца. Для кубических кристаллов пирита (см. рис. 11в) весьма характерно, что штрихи одной грани расположены перпендику лярно по отношению к каждой соседней грани.

Штриховатость граней может быть различного происхождения: 1) комбинационная, обусловленная многократным повторением узких гра ней (алмаз, турмалин); 2) двойниковая — как результат полисинтетиче ского сложения кристаллов (сфалерит, иногда плагиоклазы и др.); 3) ин' дукционная, обусловленная взаимным влиянием соприкасающихся

Фигуры травления на гладких гранях кристаллов разных минералов обладают различной симметрией, что связано с их кристаллической струк турой. Поэтому нередко по ориентировке фигур травления, например, на кристаллах кварца, можно доказать их принадлежность к правому или левому кварцу, иногда наличие двойникового строения и пр.

Прозрачность

Прозрачностью называется свойство вещества пропускать сквозь себя свет. Абсолютно непрозрачных тел не существует, однако многие минера лы, особенно металлы (даже в тонких пленках), видимые лучи пропуска ют в столь малых количествах, что практически кажутся совершенно не прозрачными. Точно так же не существует и абсолютно прозрачных материальных сред, т. е. таких, которые совершенно не поглощали бы про пускаемого через них света. Одна из самых прозрачных сред — чистая вода — в толстом слое имеет явно голубой цвет, что свидетельствует о су щественном поглощении лучей красного конца спектра видимого света.

Из курса физики мы знаем о том, что одна часть падающего на данное тело светового потока отбрасывается или отражается, а другая вступает внутрь среды. Оставим пока в стороне явления отражения света (к ним

мы вернемся в разделе о блеске минералов), а здесь рассмотрим поведе ние луча, вступившего в среду.

Как известно, вступивший в данную среду луч света меняет свою ско рость, преломляется и по мере проникновения вглубь постепенно расхо дует свою энергию на превращение ее в другие виды энергии (преимуще ственно тепловую), благодаря чему количество света постепенно уменьшается, т. е. происходит поглощение (абсорбция) света.

Таким образом, интенсивность вышедшего из данной среды света I будет более ослабленной по сравнению с интенсивностью вступившего света I0.. Иначе говоря, отношение I : I0 = a будет всегда правильной дро бью. Величина a называется коэффициентом прозрачности данной сре ды при толщине слоя, равной единице (1 см). Она зависит от химической природы вещества и длины волны света (но не от силы света). Чем ближе эта величина к единице, тем более прозрачен минерал, и наоборот.

В зависимости от степени прозрачности все минералы, наблюдающи еся в крупных кристаллах, делят на следующие группы:

1)прозрачные — горный хрусталь, исландский шпат, топаз и др.;

2)полупрозрачные — изумруд, сфалерит, киноварь и др.;

3)непрозрачные— пирит, магнетит, графит и др.

Многие минералы, кажущиеся в больших кристаллах или обломках непрозрачными, просвечивают в тонких осколках или тонких шлифах (биотит — черная слюда, рутил и др.).

Когда мы вместо крупных кристаллов имеем дело с тонкозернистыми агрегатами, наблюдается иная картина в отношении прозрачности веществ. Если тело состоит из множества маленьких частиц — зерен, различно оп тически ориентированных, то в такой среде лучи света не могут проложить себе прямых длинных путей. Свет в подобных средах, многократно пре ломляясь в различных направлениях, в конце концов рассеивается и отра жается. Поэтому такие среды кажутся непрозрачными. В этом легко убе диться, если сравнить пластинку прозрачного кальцита (исландского шпата) и такой же толщины отполированную с обеих сторон пластинку тонкозернистого белого мрамора, состоящего из агрегата кальцитовых зе рен. В то время как сквозь исландский шпат мы легко можем читать над писи на этикетке, пластинка мрамора не пропускает света. Только в тонких шлифах такие тела обнаруживают свою прозрачность.

Если при этом вещество, обладающее тонкоагрегатным строением, не проявляет заметного поглощения света, то для него характерен молочно белый цвет. Наиболее резко этот цвет выражен в тех случаях, когда веще ство находится в дезагрегированном состоянии, т. е. когда в промежутках между мельчайшими обломками или частицами присутствует воздух. Это явление нам хорошо знакомо: если мы ударим молотком по прозрачному голубоватому льду, то в местах удара появляется молочно белая окраска