Разделы статей
Драгоценные камни
Статьи
Как образуются сростки кристаллов
Минералогам интересна не только последовательность нарастания одних минеральных видов на другие, но и формы выделения каждого минерала. Нередко вещество одного состава кристаллизуется в виде совершенно разных, подчас причудливых, агрегатов.
Почему один и тот же минерал может формировать агрегаты разного вида? Развитие отдельных индивидов или их сростков зависит от условий образования. Агрегаты, сложенные одним минералом, называют однородными или мономинеральными. Выросшие в природе кристаллы могут располагаться в пространстве хаотично либо в определенном порядке.
НЕЗАКОНОМЕРНЫЕ СРОСТКИ
Так называют агрегаты с беспорядочным расположением кристаллов.
Зернистые
Это самые простые незакономерные агрегаты. К ним, например, относится мрамор, сложенный зернами кальцита.
Жеоды и друзы
В жеодах кристаллы покрывают внутреннюю часть полости. В друзах и щетках кристаллы нарастают на открытую поверхность. В виде друз и жеод кристаллизуется множество минералов, включая широко распространенные, такие как кальцит и кварц.
Округлые и ветвистые
Часто встречаются агрегаты гроздьевидной, округлой и почковидной формы, сложенные отдельными сферолитами. Каждый сферолит представляет собой шарообразное выделение, состоящее из тончайших кристаллов, которые растут из общего центра в разные стороны, плотно прилегая друг к другу. Агрегат из множества сферолитов имеет бургистую поверхность. Такие формы выделения часто встречаются у гётита и марказита. Сферолитовое строение характерно и для сталактитов со сталагмитами.
Дендритовые агрегаты, или дендриты, напоминают по форме ветви дерева. Такой
тип образований обычен для быстрой кристаллизации при резком понижении температуры. Зачастую в виде дендритов кристаллизуются самородные металлы (серебро, золото и медь) и некоторые окислы и гидроокислы (пиролюзит, псиломелан).
Более правильные
В волокнистых агрегатах тонкие кристаллы (волокна) ориентированы параллельно друг другу. Эти сростки более упорядочены и особенно характерны для хризотила, крокидолита, тремолита и других минералов, объединенных общим термином «асбест».
Пластинчатые агрегаты свойственны минералам с весьма совершенной спайностью, вроде слюд и гипса. В листоватых агрегатах отдельные зерна напоминают листья. Так выделяются барит и некоторые цеолиты.
Среди более редких агрегатов — такие причудливые формы, как «петушиный гребень» марказита. В нем кристаллы последовательно нарастают в одной плоскости. Розами и розетками (в зависимости от размера) называют сростки в форме цветков розы. Так, знаменитые «розы пустыни» сложены гипсом с примесью песка, поскольку они образуются в пустынных условиях.
ЗАКОНОМЕРНЫЕ СРОСТКИ
При первом взгляде на эти агрегаты в их облике улавливается определенная геометрическая закономерность. Расположение отдельных индивидов подчиняется особенностям кристаллической структуры минерала. Сетчатые сростки образуются при пересечении кристаллов под определенным углом, задаваемым геометрией кристаллической структуры. Такие агрегаты характерны для сагенита — игольчатой разновидности рутила. В случае радиально-лучистых агрегатов призматические кристаллы растут из одной точки, расходясь в стороны подобно спицам на велосипедном колесе. К этой же категории относятся веерные сростки, представляющие собой незавершенный круг. В сноповидных агрегатах призматические кристаллы как будто собраны в пучок у основания, а их вершины свободно расходятся, как колосья в снопе. Так кристаллизуются натролит и стильбит. Автоэпитаксическими называют сростки, сформированные разными генерациями одного минерала. Кристаллографические оси ранее образованного и вновь нарастающего кристалла совпадают, поэтому «новый» индивид служит закономерным продолжением «старого». Такое часто происходит с жильным кварцем. Отдельным случаем авто-эпитаксии являются скипетры кварца, в которых аметист нарастает на горный хрусталь. В параллельных агрегатах кристаллы срастаются друг с другом боковыми гранями. Подобный сросток, образованный таблитчатыми гексагональными кристаллами ванадинита, выглядит как мозаика. Закономерные агрегаты называют двойниками, если срастающиеся индивиды можно мысленно совместить друг с другом при зеркальном отражении в плоскости или при повороте вокруг оси
Двойники
Минералы образуют двойники по разным законам. Как будет выглядеть двойниковый сросток, зависит от особенностей кристаллической структуры минерала.
В природе образование двойников — обычное явление, характерное для 80% минеральных видов. Специфические закономерные сростки могут служить надежным диагностическим признаком минерала. Поэтому, собирая коллекцию, нужно обязательно ознакомиться с типичными видами двойников.
ЧТО ТАКОЕ ДВОЙНИК?
Двойниками называют закономерные агрегаты, индивиды которых можно мысленно совместить друг с другом путем отражения в плоскости симметрии или поворотом вокруг оси. Итак, чтобы представить себе самый простой двойник, приложите пластинчатый кристалл гипса узкой гранью к зеркалу — получится классический двойник срастания, именуемый «ласточкиным хвостом». Закономерные сростки нескольких индивидов называют, соответственно, тройниками, четверниками, шестерниками.
ВИДЫ ДВОЙНИКОВ
В зависимости от формы агрегата и закона двойникования выделяют разные виды двойников. В рассмотренном примере с «ласточкиным хвостом», представляющем собой двойник срастания, образующие его кристаллы расположены зеркально относительно друг друга. Типичными представителями такого рода двойников являются также японский двойник кварца и часто встречающиеся двойники шпинели и алмаза. В случае двойников прорастания создается впечатление, что образующие их кристаллы проникают друг в друга. На самом деле индивиды выросли одновременно, равномерно «поделив» общую часть кристалла между собой. Такие двойники очень характерны для ставролита, пирита, кальцита, доломита.
Случается, что кристаллы имитируют более высокую симметрию, чем та, что присуща данному минералу в действительности. Их называют миметическими двойниками. Например, тройники арагонита образуют гексагональные кристаллы, хотя арагонит относится к ромбической сингонии. Полисинтетическими именуют двойники, сложенные множеством отдельных кристаллов, сросшихся по одной плоскости. Они очень характерны для альбита. Тогда как в циклических и коленчатых двойниках несколько индивидов срастаются с неизменной взаимной двойниковой ориентацией, как у рутила, хризоберилла, церуссита.
ПОЧЕМУ ВОЗНИКАЮТ ДВОЙНИКИ
Возникновению двойников способствуют разные факторы, в первую очередь особое взаимное расположение зародышей кристаллов в процессе кристаллизации из раствора или расплава. Если кристаллографические направления зарождающихся кристаллов совпадают, образуется обычный параллельный агрегат, если же они ориентированы по одному из законов двойникования — вырастает двойник. Кроме того, двойники в минерале могут появиться при переходе одной полиморфной модификации в другую. Например, высокотемпературный гексагональный кварц превращается в низкотемпературный тригональный с образованием дофинейских двойников. Также возможно появление двойников при механическом воздействии на кристаллы. В частности, в кальците из мраморов наблюдаются полисинтетические двойники, поскольку эти горные породы сформированы в условиях высоких давлений.
РАЗНООБРАЗИЕ ДВОЙНИКОВ
Кристаллическая структура каждого минерала благоприятствует образованию лишь определенных видов двойников, типичных только для него. Например, двойники ортоклаза и других калинатриевых полевых шпатов (анортоклаз, санидин и микроклин) подчиняются трем законам двойникования: карлсбадскому, бавенскому и манебахскому. В карлсбадском двойнике индивиды, сросшиеся вдоль одной плоскости, повернуты друг относительно друга на 180°. Для касситерита, важнейшего минерала олова, а также для рутила характерны коленчатые двойники, похожие на раскрытый рот птенца. Пирит образует двойники типа «железный крест», представленные прорастанием двух пентагондодекаэдров. Для ставролита характерны двойники в форме креста с прямыми углами и Андреевского креста (с углом 60°).
КАКИЕ МИНЕРАЛЫ ОБРАЗУЮТ ДВОЙНИКИ
К образованию двойников предрасположены многие минеральные виды. Перечислим самые известные случаи. Алмаз, представитель класса самородных элементов, образует двойники по шпинелевому закону. В классе сульфидов и сульфосолей двойники очень характерны для арсенопирита (в форме креста), борнита (шестерники), халькозина, халькопирита, киновари, галенита, сфалерита и тетраэдрита. Галогениды отличаются двойниками прорастания по флюоритовому закону. В классе окислов и гидроокислов уже упоминались двойники касситерита, рутила, шпинели и хризоберилла. Среди карбонатов выделяются известнейшие псевдогексагональные тройники арагонита и церуссита, различные двойники кальцита и доломита. У сульфатов знамениты двойники гипса, а среди фосфатов — гердерита и монацита. В классе силикатов много двойникующихся минералов. В частности, калинатриевые полевые шпаты и полисинтетические двойники альбита упоминались выше. К ним можно добавить двойники прорастания шабазита, крестообразные четверники гармотома, двойники срастания титанита и тройники прорастания слюд.
КАК ОТЛИЧИТЬ ДВОЙНИК
Некоторые агрегаты, считающиеся двойниками, на самом деле таковыми не являются. Например, сростки кубических кристаллов пирита из месторождения Навахун (провинция Риоха, Испания) порой очень похожи на двойники, но в действительности лишь приближенно имитируют их симметрию. То же самое происходит и с некоторыми агрегатами игольчатых кристаллов, пересекающихся между собой и создающих иллюзию двойникового закона. Некоторые сростки двух кристаллов кварца иногда ошибочно принимают за японские двойники. Чтобы определить, двойник перед вами или нет, необходимо исследовать геометрию образца. Двойники одного типа имеют постоянные углы между гранями. Кроме того, двойники отличаются наличием входящих углов или двойниковых швов, по которым отдельные индивиды срастаются друг с другом. На гранях полисинтетических двойников проявляется двойниковая штриховка.
03.02.2010