Секториальность кристаллов

Расщепленные кристаллы

Кристаллы некоторых минералов иногда имеют своеобразную морфологию: они расщеплены, при этом каждый субиндивид («отщепина») слегка отогнуты от основного тела кристалла – это сразу и монокристалл, и агрегат кристаллов (сноповидные образования кварца, розочки гематита и т.д.).

Расщепление кристаллов вызывается разными причинами. 1) микрочастицы, адсорбирующиеся поверхностью кристалла (т.е. не отталкивающиеся растущим кристаллом).
2) расщепление происходит у царапин, границ двойников и микроблоков.

6) Какую информацию о генезисе минерального индивида дает изучение зональности?

При росте минерала на его поверхности последовательно отлагаются слои атомов (или др. частиц) и таким образом создаются разновременные части индивида в виде оболочек или зон – зональность кристаллов. Поскольку кристаллизация минералов никогда не идет в абсолютно неизмененных условиях, поэтому разновременно образовавшиеся зоны имеют различный химический состав, строение, и как следствие – различие в свойствах. Зональность отражает главным образом, колебания условий кристаллизации (замедление, ускорение, остановки), а также изменение химического состава среды минералообразования. Легче всего зональность строения кристаллов проявляется при разной окраске зон (многозональная окраска турмалина), зональности свето- и двупреломления (плагиоклазы), а также различные очертания зон.

В других случаях особенности роста минералов отмечаются зональным расположением включений разного происхождения. Одни из них захватываются минералов в процессе роста (фантомы: хлорит в кварце), другие образуются в результате избирательного замещения минерала по зонам (зональная серицитизация плагиоклазов), третьи могут быть продуктами распада твердого раствора (ильменит в магнетите).

Нередко зональность связана с механизмом роста, прежде всего, с ритмичностью роста кристаллов. Ритмичность при кристаллизации вызвана ростом и конкуренцией отдельных слоев. Каждая из «стопок» слоев порождает новую ритмичность. Крупные порядки слоев вызывают в окружающем растворе ритмичное колебание пересыщения, что может приводить к ритмичному включению примесей. Грань при росте «пульсирует». Эта пульсация и приводит к появлению зональности.

Таким образом, зональность – это особенности любых минеральных индивидов. У минералов выделяют зональность двух типов (порядков). Зональность первого порядка (грубая) является отражением внешних условий кристаллизации, вторая, более тонкая, связана с механизмом ритмичного роста.

Доказано, что если зональность первична, т.е. сингенетична росту кристалла, то она может служить источником информации о направлении и характере изменения химической обстановки в ходе кристаллизации. Например, можно реконструировать эволюцию изменения кислотности магмы в различные моменты образования интрузии. В гипергенных условиях в минералах может появиться зональность, связанная с сезонно-климатической периодичностью (зональные кристаллы галита).

7) Что такое секториальность кристаллов и как она возникает?

Наряду с хронологически различными частями минерала – зонами роста – при кристаллизации создаются одновременно растущие, но различные части кристалла за счет отложения вещества на разных гранях (ребрах, вершинах) индивидов – секториальность кристаллов. Грани каждой простой кристаллографической формы обладают специфической способностью адсорбировать вещество из среды, в которой растет кристалл. Это влияет, прежде всего, на скорость роста граней. В результате тело кристалла состоит из пирамид. Они расходятся из центра роста кристалла, а их основаниями являются его внешние грани. Пирамидой нарастания называется та часть в объеме кристалла, которая образовалась путем отложения вещества на какой-либо грани от центра роста. Число пирамид равно числу растущих граней кристаллов в соответствующий момент роста. Строение кристалла, характеризующееся наличием пирамид роста, называется секториальностью (поперечные срезы индивидов состоят из секторов разного состава или строения).

Пирамиды нарастания одной простой кристаллографической формы характеризуются одинаковым химическим составом, структурой и физическими свойствами, отличаясь по этим признакам от других пирамид одного и того же кристалла. Иногда один кристалл с секторами роста может быть сложен даже разными минералами. Это важно учитывать при обогащении руд.

В кристаллах наряду с пирамидами нарастания граней выделяют поверхности нарастания ребер и линии нарастания вершин. То есть реальный кристалл за счет отложения вещества на разных его элементах состоит из пирамид нарастания граней, поверхностей нарастания ребер и линий нарастания вершин (траекторий движения вершин простой формы). Все эти части кристалла могут различаться между собой свойствами. Это обусловлено неравномерным распределением: а) изоморфных примесей, б) механических примесей, в) дислокаций, дефектов, двойников, пористости и т.д.

Секториальность тесно связана с описанной выше зональностью роста. Так, пирамиды нарастания имеют пластинчатое строение, поверхности нарастания ребер – полосчатое сложение, линии нарастания вершин – состоят из отрезков.

8) Какими причинами вызывается расщепление кристаллов? Приведите примеры.

Расщепленные кристаллы

Расщепление кристаллов вызывается разными причинами. 1) микрочастицы, адсорбирующиеся поверхностью кристалла (т.е. не отталкивающиеся растущим кристаллом). Размер этих чужеродных частиц соизмерим с толщиной слоя нарастания кристалла и даже меньше его. Слой, видимо надвигается на частицу и отклоняясь в сторону, продолжает расти как самостоятельный индивид. Отщепление повторяется и постепенно из наиболее крупных субиндивидов формируется «веер или сноп расходящихся кристаллов.

2) расщепление происходит у царапин, границ двойников и микроблоков.

Расщепленный рост нередко наблюдается у минералов быстро остывающих вулканических пород, у многих минералов гидротермальных жил, при быстрой кристаллизации из поверхностных растворов или из пара (ледяные узоры на окнах). Расщепляются грани не всех простых форм, развитых на кристалле. У пластинчатых, таблитчатых кристаллов гематита расщепляются только грани базопинакоида, у кристаллов гипса – грани пинакоида, у галенита – грани куба, у кварца – грани призмы. В результате формируются расщепленные кристаллы разной морфологии – розетки, розочки, сноповидные образования, мозаичные блок-кристаллы, паркетчатые кристаллы и т.д. Нередко расщепление проявляется только в начале кристаллизации. В таком случае вслед за расщеплением идет рост обычных кристаллов. Тогда получаются разнообразные радиально-лучистые агрегаты кристаллов: пучки, связки, солнца (турмалин).

9) Из каких сред происходила кристаллизация техногенных минералов отвалов Сухаринского месторождения?

10) Какие минералы месторождения подверглись перекристаллизации (рекристаллизации)?