Морфология кристаллических агрегатов

Кристаллы в горных породах и рудах редко образуются в одиночку. Они слагают разные агрегаты, состоящие из кристаллов одного, двух или нескольких минералов. Какие бывают агрегаты:

Зернистые агрегаты – сплошные массы произвольно сросшихся зерен одного или нескольких минералов. Каждое зерно – неогранившийся, неоформившийся кристалл, выросший в стесненных условиях.

Друзы (щетки) – это группы кристаллов, наросших перпендикулярно или почти перпендикулярно к поверхности трещин, стенке жилы или полости в горной породе. Важнейшее явление при образовании друз – геометрический отбор. Сначала на стенку нарастают одиночные разно ориентированные кристаллы. Разрастаясь затем, они соприкасаются друг с другом, утыкаются друг в друга, сами себе мешают расти. Продолжают расти только те кристаллы, вектор роста которых направлен в сторону свободного пространства, т. е. в свободную полость, как правило, перпендикулярно к поверхности трещины. Кристаллы продолжают вытягиваться, постепенно формируя друзу.

Секреции получаются, когда какая-либо полость в горной породе заполняется минеральным веществом от периферии к центру. Часто в центре секреций располагаются друзы (например, миндалины в базальтах, выполненные шестоватым кварцем).

Конкреции – это шаровидные (иногда неправильной, но округленной формы, сплюснутые) агрегаты радиально-лучистого строения. В их центре нередко находится зерно, которое служило затравкой при росте конкреции. Чаще всего они образуются в пористых осадочных породах – песках и глинах. Примером могут служить конкреции кальцита, пирита и фосфоритов. Размеры этих образований – от миллиметров до десятков сантиметров.

Оолиты (бобовины или горошины) образуются в тех случаях, когда минерал кристаллизуется из раствора на каком-нибудь зернышке, как бы прикрывая его скорлупками, налегающими друг на друга (по типу луковицы). Они имеют концентрически-скорлуповатое строение, вызванное ритмичной сменой условий минералообразования. Наиболее часто оолиты формируются в горячих источниках, в придонных озерных и морских илах (в коллоидах). Они характерны для некоторых разновидностей бокситов, марганцевых (вадов) и железных руд (лимонитов). Размеры оолитов – от миллиметров до нескольких сантиметров.

Параллельно-шестоватые и волокнистые агрегаты обычно образуются в трещинах. Это – жилки шелковистого гипса, серпентин-асбеста, шестоватого кальцита. Их образование происходит по-разному. В одних случаях эти агрегаты кристаллизуются на открытых трещинах: сначала растут по принципу геометрического отбора – образуются друзы, затем смыкаются и образуются параллельно-шестоватые или волокнистые агрегаты. В других – такие агрегаты формируются в постепенно приоткрывающихся трещинах, когда скорость открывания трещины меньше скорости роста кристаллов.

Фрамбоиды, как и конкреции и оолиты, шаровидные агрегаты. Они обычно имеют небольшие размеры (от микроскопических до 1–2 мм) и сложены сплошным агрегатом одинаково ограненных изометричных плотно «уложенных» кристаллов подобно зернистой сердцевине спелого граната. Фрамбоиды типичны для пирита, марказита и некоторых других минералов. Образуются за счет раскристаллизации коллоидальных масс вещества в ходе диагенетического преобразования придонных илов и гелей в современных торфяниках, болотах, озерах и морских осадках.

Сферолиты названы так по своей морфологии. Сферолиты очень часто имеют почти идеально шаровидную форму и размер от долей до 1–2 см и более. Они, как шарики, нарастают на другие минералы и на стенки разных пустот в рудах и горных породах. Сферолиты образуются либо как результат расщепленного роста кристаллов, либо в них, как в конкрециях, есть ядрышки, на которые нарастает минерал. Вследствие геометрического отбора или стесненных условий кристаллы могут разрастаться, только расходясь лучами от центра сферолита.

Почковидные агрегаты состоят из множества соприкасающихся «почек», каждая из которых имеет подобно сферолиту, радиально-лучистое строение, правда оно не всегда заметно невооруженным глазом. Характерные примеры – гётит и малахит. Их образование происходило на неровной поверхности за счет группового роста и геометрического отбора сферолитов; оставались и разрастались только те сферолиты, которые находились на выпуклостях основания (субстрата). В некоторых почковидных агрегатах заметно не только радиально-лучистое, но и концентрически-зональное строение, как отражение смены условий при росте агрегата. Наиболее часто почковидные агрегаты образуются в различных пустотах в приповерхностных зонах разрушения и выветривания руд и горных пород.

Натечные формы – сталактиты и сталагмиты.

Зернистые агрегаты – сростки минеральных зёрен обычно неправильной формы, образующие горную породу или руду.

Землистые массы – мельчайшие зерна минерала в виде порошка, например, ярозит, каолинит.

Вопросы.1. Причина появления пирамид роста в кристаллах? 2. Какие типы штриховки встречаются на гранях минералов? 3. От чего зависит тип штриховки на гранях минералов? 4. Перечислите причины, в результате которых на поверхности кристалла могут появляться дефекты. 5. Повторите и зарисуйте внешние формы проявления скелетных кристаллов, пойкилосом, метасом, фрамбоидов, секреций, конкреций, оолитов, натечных агрегатов, сферолитов, параллельно-шестоватых агрегатов, дендритов. 6. Чем отличается понятие габитуса от облика кристаллов? 7. Приведите примеры названий габитуса и облика минералов. 8. Сопоставьте типичный облик и габитус известных вам минералов: пирита, граната, биотита, турмалина, гипса, антимонита, кальцита.

Лекция 6

Анизотропия свойств кристаллов. Анизотропия свойств. Свойства минералов – изоморфных смесей. Оптические свойства: преломление, отражение света, блеск минералов. Светопроницаемость (прозрачность).