Микрорельеф поверхности кристаллов
Часто грани кристаллов имеют различные, вроде бы случайные, дефекты поверхности. Они бывают следующего типа: конуса (бугорки), штриховка, паркетчатость, лунки, отпечатки других кристаллов и зерен, ямки травления. Эти дефекты встречаются как вместе, так и по отдельности.
Конусасвойственны скоплению винтовых дислокаций, они обычно широкие и низкие. В редких случаях на них заметны ступеньки роста. Контуры конусов отражают симметрию граней.
Штриховкаобразуется либо в результате незавершенного роста слоев, либо за счет стремления кристалла ограничиться другой простой кристаллографической формой. Первая штриховка не имеет особого названия, она проявлена во многих кристаллах – алмазе, сфалерите, берилле. Подобная штриховка образуется в условиях перепада (увеличении или уменьшении) концентрации вещества. Вторая разновидность штриховки называется комбинационной. Наиболее типичный и простой пример – кристаллы пирита со штриховкой на гранях гексаэдра (куба). Каждый штрих, как оказывается, имеет три поверхности – одну горизонтальную (параллельную грани куба) и две боковые (они наклонены вправо и влево от штриха, угол их наклона отвечает углу пентагон-додекаэдра). Комбинационная штриховка возникает при продолжении роста кристалла в изменившихся условиях. В случае пирита на месте граней куба постепенно сформируются грани пентагон-додекаэдра. В то же время грубые штрихи в пирите указывают на большие пересыщения растворов; грани, обращенные в сторону подтока вещества, также имеют более грубую штриховку.
Паркетчатость состоит в том, что грани кристаллов как бы сложены из отдельных полигональных террас, несколько разориентированных в пространстве. Такие кристаллы бывают у кварца и граната из некоторых месторождений и других минералов. Паркетчатость показывает мозаичное (блоковое) внутреннее строение кристаллов.
Лунки – это углубления на гранях над незаросшими включениями.
Отпечатки других более ранних кристаллов и зерен чаще всего выглядят как шероховатости, случайные неровности граней. Особым видом отпечатков является индукционная штриховка. Она образуется при совместном (одновременном) росте двух кристаллов. Такую штриховку несут на поверхностях соприкосновения кристаллы кварца, граната и других минералов в друзах.
Ямки травленияявляются результатом начавшегося растворения кристалла. Они бывают двух типов – конусовидне и с плоским дном. Первые формируются на выходах винтовых дислокаций. Вторые располагаются в местах грани, где имеются точечные дефекты.
Пирамиды и зоны роста кристаллов
Грани каждой простой кристаллографической формы способны по-разному поглощать вещества из среды, поэтому скорость их роста разная (рис. 5). Способность поглощения изоморфных примесей разными гранями различается, поэтому дефектность строения граней также разная. Как результат, тело кристалла состоит из пирамид нарастания, расходящихся из центра кристалла, а их основаниями являются его внешние грани. В срезах из них получаются сектора. Пирамиды одной простой кристаллографической формы характеризуются одинаковым химическим составом, структурными особенностями и физическими свойствами, отличающимися от пирамид других простых форм. Обычно эти различия незначительны, но бывают случаи, когда их состав значительно различается. Встречаются различно окрашенные по секторам кристаллы топаза, берилла и других.
Зоны роста– типичная особенность внутреннего строения кристаллов. Они отражают колебания условий кристаллизации и химического состава среды минералообразования. Иногда по-разному окрашены из-за различных примесей. Например, кристаллы турмалина, флюорита, кварца.
Рис. 5«Соревнование» граней. На кристалле остаются медленно
абсорбирующие грани m, граниpиsисчезают (по А. Г. Булаху, 1999).