минералогия (1006435), страница 18
Текст из файла (страница 18)
Таковы, например, коленчатые двойники рутила (TiO2) и касситерита (SnO2), так называемые «ласточкины хвосты» гипса (см. рис. 24б), тройники хризоберилла (ВеАl2О4),крестообразные двойники ставролита (от греч. ставрос — крест) и др.Закономерные сростки различных минералов также давно описывалисьв литературе. Закономерная ориентировка срастающихся минералов обусловлена общностью или близостью строения плотно упакованных плоскостей срастания. Наблюдаются разные случаи таких сростков: 1) эпитаксия — образовавшиеся кристаллы одного минерала обрастаютсядругим (например, кристаллы блеклой руды — Cu3SbS3 — покрываютсязакономерно ориентированными кристалликами или сплошной «рубашкой» халькопирита — CuFeS2); 2) эндотаксия — закономерно ориентированные вростки, например, ильменита (FeTiO3) в кристаллических зернахмагнетита (FeFe2O4) как продукт распада твердого раствора (устанавливаются в полированных шлифах под микроскопом); 3) гомоосевой псевдоморфизм — ориентированное замещение с периферии одного минераладругим (например, сфалерита — ZnS халькопиритом — CuFeS2 с сохранением даже двойникового строения замещаемого минерала) и др.Скульптура граней кристаллов.
Как мы знаем, грани кристаллов, обозначаемые простыми символами, не представляют собой идеальных плоскостей. При рассматривании их в отраженном свете (особенно при увеличении) почти всегда можно обнаружить те или иные дефекты:неровности поверхности, вицинали, штриховатость, фигуры травленияи пр., обусловленные, повидимому, неравномерной скоростью роста кристаллов или их частичным растворением в связи с изменением концентрации компонентов в остаточном растворе, колебаниями температуры,иногда механическими нарушениями в кристаллах и др.Штриховатость для ряда минералов — широко распространенное явление, которое может служить важным диагностическим признаком.У одних минералов она проявляется вдоль вытянутости кристаллов, наГлава 2. Конституция и свойства минералов77пример у турмалина, эпидота, у других — поперек, например на призматических гранях кварца.
Для кубических кристаллов пирита (см. рис. 11в)весьма характерно, что штрихи одной грани расположены перпендикулярно по отношению к каждой соседней грани.Штриховатость граней может быть различного происхождения:1) комбинационная, обусловленная многократным повторением узких граней (алмаз, турмалин); 2) двойниковая — как результат полисинтетического сложения кристаллов (сфалерит, иногда плагиоклазы и др.); 3) ин'дукционная, обусловленная взаимным влиянием соприкасающихсяодновременно растущих кристаллов.Фигуры травления на гранях кристалловявляются результатом начальной стадии растворения кристаллов. Согласно экспериментальным исследованиям вершины и ребра кристаллов растворяются быстрее, чем грани.
Какпоказал И. И. Шафрановский, в природныхкристаллах в результате частичного растворения нередко образуются конусовидные образования на кристаллах ряда минералов (кварца,топаза (рис. 25) и др.). Им же на кристаллахалмаза было установлено наличие идеальноправильных конусов вокруг четверных и трой Рис. 25. Конусы растворенияных осей симметрии с образованием округлыхна кристалле топазаромбододекаэдров («додекаэдроидов»).Фигуры травления на гладких гранях кристаллов разных минераловобладают различной симметрией, что связано с их кристаллической структурой. Поэтому нередко по ориентировке фигур травления, например, накристаллах кварца, можно доказать их принадлежность к правому илилевому кварцу, иногда наличие двойникового строения и пр.ПрозрачностьПрозрачностью называется свойство вещества пропускать сквозь себясвет.
Абсолютно непрозрачных тел не существует, однако многие минералы, особенно металлы (даже в тонких пленках), видимые лучи пропускают в столь малых количествах, что практически кажутся совершенно непрозрачными. Точно так же не существует и абсолютно прозрачныхматериальных сред, т. е. таких, которые совершенно не поглощали бы пропускаемого через них света. Одна из самых прозрачных сред — чистаявода — в толстом слое имеет явно голубой цвет, что свидетельствует о существенном поглощении лучей красного конца спектра видимого света.Из курса физики мы знаем о том, что одна часть падающего на данноетело светового потока отбрасывается или отражается, а другая вступаетвнутрь среды.
Оставим пока в стороне явления отражения света (к ним78Общая частьмы вернемся в разделе о блеске минералов), а здесь рассмотрим поведение луча, вступившего в среду.Как известно, вступивший в данную среду луч света меняет свою скорость, преломляется и по мере проникновения вглубь постепенно расходует свою энергию на превращение ее в другие виды энергии (преимущественно тепловую), благодаря чему количество света постепенноуменьшается, т. е. происходит поглощение (абсорбция) света.Таким образом, интенсивность вышедшего из данной среды света Iбудет более ослабленной по сравнению с интенсивностью вступившегосвета I0..
Иначе говоря, отношение I : I0 = a будет всегда правильной дробью. Величина a называется коэффициентом прозрачности данной среды при толщине слоя, равной единице (1 см). Она зависит от химическойприроды вещества и длины волны света (но не от силы света). Чем ближеэта величина к единице, тем более прозрачен минерал, и наоборот.В зависимости от степени прозрачности все минералы, наблюдающиеся 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 обломкахнепрозрачными, просвечивают в тонких осколках или тонких шлифах(биотит — черная слюда, рутил и др.).Когда мы вместо крупных кристаллов имеем дело с тонкозернистымиагрегатами, наблюдается иная картина в отношении прозрачности веществ.Если тело состоит из множества маленьких частиц — зерен, различно оптически ориентированных, то в такой среде лучи света не могут проложитьсебе прямых длинных путей.
Свет в подобных средах, многократно преломляясь в различных направлениях, в конце концов рассеивается и отражается. Поэтому такие среды кажутся непрозрачными. В этом легко убедиться, если сравнить пластинку прозрачного кальцита (исландскогошпата) и такой же толщины отполированную с обеих сторон пластинкутонкозернистого белого мрамора, состоящего из агрегата кальцитовых зерен. В то время как сквозь исландский шпат мы легко можем читать надписи на этикетке, пластинка мрамора не пропускает света. Только в тонкихшлифах такие тела обнаруживают свою прозрачность.Если при этом вещество, обладающее тонкоагрегатным строением, непроявляет заметного поглощения света, то для него характерен молочнобелый цвет. Наиболее резко этот цвет выражен в тех случаях, когда вещество находится в дезагрегированном состоянии, т.
е. когда в промежуткахмежду мельчайшими обломками или частицами присутствует воздух. Этоявление нам хорошо знакомо: если мы ударим молотком по прозрачномуголубоватому льду, то в местах удара появляется молочнобелая окраскаГлава 2. Конституция и свойства минералов79благодаря возникновению массы тончайших трещинок и пустот, выполненных воздухом.Цвет минераловОкраска минералов невольно обращает на себя внимание при первомже знакомстве с ними и потому является одним из важнейших признаков, свойственных минералам.Вполне естественно поэтому, что многие названия даны минераламименно по этому признаку.
Примеры: лазурит, азурит (от франц. azur —лазурь), хлорит (от греч. хлорос — зеленый), родонит (от греч. родон —розовый), рубин (от лат. ruber — красный), крокоит (от греч. крокос — шафран, т. е. здесь имеется в виду его краснооранжевый цвет), аурипигмент(от лат. aurum — золото), хризолит, хризоберилл (от греч.
хризос — золото),эритрин (от греч. эритрос — красный), гематит (от греч. гематикос — кровавый), альбит (от лат. albus — белый), меланит (от греч. мелас — черный)и т. д. И наоборот, такие названия, как «киноварь», «малахитовая зелень»и другие вошли в наш язык как стандартные цвета красок, что говорит отом, что эти цвета постоянно присущи данным минералам.В целом проблема окраски минералов очень сложна. Хотя наши познания в области причин появления окрасок кристаллических веществ благодаря большим успехам физики и кристаллохимии в последнее время значительно подвинулись вперед, все же остается еще много неясных вопросов.Первую более обстоятельную попытку обобщить имеющийся материал поэтому вопросу и увязать окраску природных соединений с их кристаллохимическими особенностями сделал А.
Е. Ферсман в своей книге «Цвета минералов» (1937). Дальнейшие достижения в исследовании причин окраскии механизмов формирования цвета минералов отражены в книге А. Н. Платонова «Природа окраски минералов» (Киев, Наукова думка, 1976).В природных химических соединениях различают три рода окрасокпо происхождению: 1) идиохроматическую; 2) аллохроматическую;3) псевдохроматическую.Идиохроматизм1. Во многих случаях окраска природных соединений,никогда не встречающихся в виде бесцветных кристаллов, обусловленавнутренними свойствами самого минерала (его конституцией). Таковы,например, черный магнетит (FeFe2O4), латунножелтый пирит (FeS2),карминнокрасная киноварь (HgS), зеленые и синие кислородные солимеди (малахит, азурит, бирюза и др.), густосиний лазурит и т.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
