6. Искаженные формы кристаллов. Закономерные сростки кристаллов: двойники, топо-, син- и эпитаксические сростки.

Искаженные формы кристаллов еще называют скелетными или пустотелыми. Они являются как бы каркасом кристалла, выросшего параллельно ребрам, граням, или по направлениям вершин правильного многогранника. При резкой разнице скоростей роста по различным направлениям реальный кристалл заполняет не все тело воображаемого многогранника, а только часть его. В условиях ускоренного роста, в частности в вязкой среде или из поверхностных плёнок, поступающее вещество успевает наращивать только выступающие части кристалла (вершины и рёбра), массоперенос к которым может осуществляться с максимальной скоростью. При их опережающем росте происходит также отгон поверхностных примесей от вершин и рёбер на грани, что тормозит рост последних. Если сильное пересыщение, повышение вязкости среды, накопление примесей по фронту кристаллизации, приводят к тому, что часть форм роста на кристаллах начинают развиваться как отрицательные, - то там, где должны быть пирамиды роста, образуются пирамидальные полости. Зарождение на вершинах и рёбрах новых слоёв роста опережает их разрастание по граням, отчего возникают незаросшие промежутки в теле кристалла в виде параллельных рёбрам пустот - щелей, каналов, желобков. Так возникают формы кристаллов, которые относят к скелетным. Это энергетически неустойчивые, стабильные только в момент их роста индивиды с высокой поверхностной энергией. При смене условий внешней среды на более стабильные (спокойные) они способны дорастать до полногранных кристаллов или перекристаллизовываться в последние. Двойники - закономерные сростки двух или более кристаллов, имеющих непараллельную закономерную ориентировку. Двойники, в отличие от параллельных сростков, представляют собой результат нарушения правильности упаковки частиц в структуре минерала. Это нарушение выражается в симметричном отражении или повороте одной части кристалла по отношению к другой. Из этого следует, что индивиды двойника можно вывести друг из друга операциями симметрии. Единственное фундаментальное ограничение здесь заключается в том, что двойниковый сросток должен иметь собственные элементы симметрии, отличающиеся от элементов симметрии кристаллов, по крайней мере по своей ориентировке.  Ориентировка двойниковых элементов симметрии по отношению к граням, ребрам или элементам симметрии кристаллов определяет закон двойникования. Плоскость, по которой контактируют индивиды двойника, называют плоскостью срастания, а ее проекция на поверхность двойника – двойниковым швом. Важно отметить, что как и в параллельных сростках, плоскость срастания индивидов не является фазовой границей. Вдоль этой плоскости происходит симметричный разворот или отображение структуры кристалла, но не происходит разрыва химических связей. Плоскость двойникования, как и грань кристалла, соответствует какой-либо плоской сетке кристаллической решетки. Выделяют двойники роста, деформационные и трансформационные двойники. Двойники роста образуются при срастании двух индивидов в двойниковом положении. Трансформационные двойники возникают при перестройке структуры уже образованного кристалла. Например, высокотемпературный кварц имеет гексагональную симметрию. При охлаждении происходит полиморфный переход в низкотемпературную тригональную модификацию. В результате различные тригональные участки получаются повернуты друг относительно друга на 180 относительно L₃. Деформационные двойники также возникают уже после образования кристалла  Они образуются в результате механических деформаций в том случае, когда атомы соседних плоских сеток могут проскальзывать друг относительно друга. Часто в результате деформационного двойникования возникают полисинтетические двойники, ориентировка индивидов в которых повторяется через один индивид. Примером деформационных двойников служат кристаллы кальцита из мраморов, пород, образовавшихся при высоком давлении и температуре. Сростки. Закономерная ориентировка кристаллов контролируется прежде всего структурным фактором. Это значит, что в закономерно срастающихся минералах должно наблюдаться структурное подобие. В общем случае, срастание двух минералов в закономерной ориентировке возможно если соответствующие параметры их элементарных ячеек отличаются не более чем на 15% от меньшего размера. Этот принцип известен как принцип Руайе-Фриделя. Структурное подобие может наблюдаться как в изоструктурных минералах, так и в минералах с различными структурами. В первом случае контроль закономерности идет по всем направлениям и срастание происходит в любом месте кристалла. Иными словами, имеет место трехмерный контроль закономерности срастания (Гетероэпитаксические сростки). В случае неизоструктурных минералов срастание возможно только по определенным плоским сеткам, имеющим одинаковый структурный мотив, то есть осуществляется двумерный контроль. Гетероэпитаксические сростки делятся на собственно эпитаксические, синтаксические и топотаксические. Собственно эпитаксические сростки возникают, когда один минерал нарастает на уже образованный кристалл другого минерала. Таким образом оба кристалла образуются в разное время. Примером эпитаксических сростков являются нарастания альбита на микроклин, часто встречающиеся в пегматитах. Если один кристалл образует вростки в другом, то такие образования принято называть эндотаксическими. Синтаксические вростки образуются при одновременном росте кристаллов различных минералов. Примером синтаксических вростков является “письменный гранит”.  Топотаксические вростки образуются при распаде твердых растворов. Некоторые минералы способны при высоких температурах образовывать изоморфные смеси – твердые растворы, нестабильные при более низких температурах. При понижении температуры в твердом состоянии происходит распад изоморфной смеси с образованием внутри одного минерала вростков другого минерала. Так как оба вещества изоструктурны и составляли единое целое, их взаимная ориентировка также будет закономерной. (пертиты)