Поліморфні перетворення реконструкції

o Відбувається перехід від однієї структури до іншої із зміною координації атомів або ж структурного мотиву

o Хімічні зв’язки повинні бути розірвані і переформовані

o Необхідна дифузія атомів. В матриці старої фази формуються зародки нової.

o зародки, що мають певний мінімальний критичний об’єм виникають в первинній фазі; подальша еволюція системи полягає у рості зародків та їх збірній кристалізації; на місці монокристалу формується полікристалічний агрегат

o Необхідність розриву зв’язків створює енергетичний бар’єр, внаслідок чого для переходу потрібне значне переохолодження/перегрів, що веде до збереження фаз в метастабільному стані і до гістерезису – різна температури перетворення при охолодженні і нагріванні.

o Перехід відбувається повільно і може не завершитися в межах геологічного часу.

o Можлива поява метастабільних фаз

Поліморфні модифікації SiO2
	Порівняння структури a-кварцу і b-кварцу
	Порівняння структури високого та низького тридимітів
	Рис. 8.4. Перетворення типу зміщення a-кварц Û b-кварц а) фазова діаграма поліморфних модифікацій SiO2 б) реалізація поліморфного перетворення типу зміщення a-кварц Û b-кварц при 573°С в) плавна зміна вільної енергії при поліморфних перетвореннях зміщення a-кварц Û b-кварц та a(низький)-тридиміт Û b(високий)-тридиміт

Перетворення типу реконструкції характерні для поліморфних перетворень кіновар-метацинабарит, діамант-графіт, пірит-марказит, a-кварц-коесит.

Коло 857 °C і 1 бар, структура b кварцу стає нестабільною і трансформується в структуру високого тридиміту. Як і кварц, тридиміт має безмежний трьохмірний каркас із тетраедрів SiO₄, з’єднаних вершинами. Відмінність полягає у мотиві, рисунку їх каркасів (див. рис. ): в b кварцу структура формується трансляцією групи із п’яти різноорієнтових тетраедрів, тоді як в тридиміту елементарна група складається із двох тетраедрів із протилежно орієнтованими вершинами, що призводить до появи шаруватого субмотиву каркасної структури у високого тридиміту. При збереженні тетраедричної координації кремнію і в цілому каркасного мотиву структури, перехід b-кварцу à b-тридиміт потребує часткового руйнування сильних зв’язків Si-O для формування нових, відповідно із шаруватим субмотивом структури.

Рис. Порівняння структури b-кварцу і b-тридиміту.

При ультрависоких тисках відбувається перетворення коеситу із тетрагональною координацією Si в стішовіт із октаедричною координацією Si

^IVSi ^VISi

Рис. Порівняння структур коеситу та стішовіту