Типи поверхонь мінеральних індивідів

Через поверхню мінералу відбувається обмін речовиною та енергією між індивідом та середовищем і тому вміння правильно визначати генетичний тип поверхнi надзвичайно важливе під час генетичної інтерпретації мінералогічних спостережень.

Поверхня мінеральних індивідів є чітким індикатором подій, що відбувались в завершальні моменти росту кристалу та в ході діагенетичних та епігенетичних перетворень. Поверхня індивиду має певну форму, створену останнім процесом, що істотним чином змінював об’єм даного індивиду, а також характерну скультуру, тонкий рел’єф, що відображає менш інтенсивні процеси самих останніх моментів взаємодії індивиду із середовищем. Кристал виразно реагує на зміну в середовищі динамічною поведінкою своєї поверхні, що відображається в зміні скульптурних форм на ній. За часом формування та морфологією можна видiлити наступнi типи поверхнi мінеральних індивідів:

Первинні поверхнi що виникають на стадіях сингенезу та діагенезу в процесі росту iндивидiв:

Iдiоморфна– власна кристаломорфна поверхня індивідів що виникла внаслiдок їх вiльного росту (рис. 2.3). Вона може бути кристаломорфологічно правильною в гранних форм , або ж складною (в скелетних та розщеплених кристалів, дендритів). Близькою до iдiоморфної може виявитись поверхня розчинення. Достовірно встановити iдiоморфну поверхню можна тiльки спостерiгаючи характерну ростову скульптуру граней. Звичайно ідіоморфна поверхня покриває головки друзових кристалів, порфірових індивидів в магматичних та метаморфічних породах, метакристалів.

Скульптура ідіоморфних поверхонь мінеральних індивідів

Поверхня реального iдiоморфного кристалу не iдеально гладка, на нiй можна бачити певну скульптуру. Перш за все на поверхнi індивіду вiдображена недосконалiсть внутрiшньої будови кристалу - в виглядi границь окремих блокiв. Субiндивиди проявляються в виглядi виростiв (або заглиблень) на поверхнi, накритих тими ж гранями, що i основний iндивид. На поверхнi плоских граней спостерiгається штриховка, вiциналi, шари та спiралi росту чи розчинення, фiгури травлення. Лiнiї росту утворюють складнi фiгури на гранi (криволiнiйнi, зубчатi i прямолiнiйнi рiзної потужностi). Вивчення поверхнi кристала дає уявлення про останнi моменти його утворення.

Серед скульптурних форм варто відмітити віциналі, ростові горбики, штриховку.

Вiциналi - дуже пологi пiдвищенi дiлянки над основною гранню. Вони мають східчату будову і побудовані або гранi iз дуже складними iндексами, або кривими поверхнями.

Ростові горбики - невеликі одношарові виступи на поверхні грані симетричної будови. Вони вказують місце зародження нового шару росту.

Штрихи-виступи і штрихи-впадини протягуються через усю грань в певному, часто взаємно паралельному напрямку. Така штриховка («комбінаційна») широко поширена на кристалах кварцу, берилу, турмаліну.

Розрiзняють (Вернадський, 1907) декiлька видiв штриховок: 1) штриховка пов'язана із ростом кристалу; 2) штриховка ковзання (деформацiйна); 3) двiйникова штриховка, що вiдповiдає слiдам площин двiйникового зростання в полiсинтетичних двiйниках; 4) штриховка, зв'язана iз слiдами спайностi; 5) iндукцiйна.·

Виділяються наступні типи ростової штриховки:

- штриховка на рівноважних гранях від сходинок шарів росту, що поширюються вздовж граней ( рис. 2.7, 2.8 рис. шарів росту на пінакоїді берилу);

- штриховка на гранях, що вироджуються в іншу форму (напр. октаедр в куб у флюориту, куб в пентагондодекаедр в піриту, призма в ромбоедр в кварцу (рис. 2.9) при зміні умов кристалізації;

- штриховка на гранях, що ріст яких гальмується (рис. 2.10);

Ксеноморфна поверхня - поверхня вiдбитку чужої форми. Ксеноморфна поверхня виникає при обростанні мінералом перешкоди, зустрінутої за напрямком його росту (рис. ). Такою перешкодуою може бути інший індивід або любе тіло (уламок породи, скелет організму і т.п.) Внаслідок обростання перешкоди поверхня індивиду формує зліпок поверхні іншого кристалу. В більшості випадків це не точний відбиток (антисиметричне відображення) чужої форми, хоча подекуди спостерігаються чіткі відбитки скульптури чужих граней (рис. 2.3.В).

Рис. 2.3 Ксеноморфна поверхня кварцу – зліпок із ідіоморфної поверхні піритового кристалу (Березовське родовище, Урал) [Попов, 1985].

Iндукцiйна поверхня виникає при зіткненні двох індивідів одного або різних мінеральних видів, що одночасно ростуть. Після зіткнення індивіди в місці контакту покриваються поверхнею спільного росту, компромісною поверхнею, що виникла в результатi їхньої боротьби за простiр. Індукційні поверхні виникають також між мозаїчними блоками одного і того ж мозаїчного індивіду (наприклад циркону та везувіану (вілуїту). Відомі випадки, коли індукційні поверхні виникають на границі двійникових індивідів (для двійників проростання по (0001) кальциту (Мокиевский и др., 1968)). Індукційна поверхня складається із псевдограней, окреслених псевдоребрами (рис. 2.4). Псевдограні в більшості криволінійні і покриті паралельною штриховкою, що виникає внаслідок зіткнення окремих шарів росту сусідніх індивідів. Ще А.Є.Ферсманом (Ферсман, 1915) було відмічено, що напрямок штриховки паралельний лінії перетинання граней сусідніх індивідів, що стикаються. Детальніше про властивості і формування індукційних поверхонь дивіться в розділі 8.1 та монографії А.Г.Жабіна (1979).

Грануломорфна - поверхня некристалографiчних плоскогранних поліедрів, що виникає в результаті перекристалiзацiї за умови максимально повного заповнення простору. Кристалічна ґратка індивіду (гранули) орієнтована по відношенню до поліедру довільно. В мономінеральних агрегатах поліедри мають 9-19 граней, найбільш часто 12-14, хоча реальні багатогранники істотно відрізняються від ідеальних дванадцятигранників (додекаедрів) і чотирнадцятигранників (кубооктаедрів) (рис. 2.3.Г). . Реальнi поверхнi полiедрiв перекристалiзацiї звичайно плавно зiгнутi. Кути мiж площинами близькi до 120°.

За своєю природою ця поверхня близька до iндукцiйної. Грануломорфна поверхня широко поширена в агрегатах гранату, магнетиту, піриту, галеніту, кальциту.

Рис. 2.3. Схема, що ілюструє відмінність між ідіоморфною, ксеноморфною і індукційною поверхнями і приклади поверхонь в реальних кристалів.

В. Ксеноморфна поверхня кварцу - відбиток ідіоморфної поверхні {100} піриту (Берьозовське родовище, Урал). Збільш. 30 раз. (Попов, 1984)

Г. Гранули із перекристалізованого агрегату кальциту, піриту, апатиту, турмаліну (Жабин, 1979)

Рис. 2.4. Будова індукційних поверхонь між кристалами (за Д.П.Григорьевым, 1961).

І. На компромісній поверхні пара граней сусідніх індивідів утворює псевдогрань (а), обмежену псевдоребрами (б). Поверхня псевдограні має індукційну штриховку.

ІІ. схема утворення штриховки на індукційних псевдогранях.

Поверхні в зернистих агрегатах – комбінація ідіоморфних, індукційних, ксеноморфних поверхонь.

Рекристаломорфна - поверхня індивідів, що виникає внаслiдок рекристалiзацiї - формування дрiбних досконалих індивідів внаслiдок деформацiї та руйнування бiльш крупних. Процес рекристалiзацiї за характером змiни розмiрiв індивідів є протилежним перекристалiзацiї. При цьому первинний індивід може піддаватись пластичнiй деформацiї (переходити в реологiчний стан). В процесi реологiї (течiї) кристали пiддаються механiчному двiйникуванню, обертанню (коченню), тертю один об одного, розвальцьовуванню, дробленню; їх поверхня аморфiзується i розчиняється. Поверхня індивідів неправильна, звивиста, з формування сплощених об'ємних фігур (рис. 2.4). Детальніше процеси деформації мінералів див. в розділі 7.1

Рис. 2.4. Рекристалізаційна поверхня Стилолітові шви.

Поверхнi що виникають при руйнуваннi індивідів (рис. 2.5.):

Поверхня дроблення - поверхня, що виникає при дробленнi мiнеральних тiл. Уламки індивідів та агрегатiв часто пiддаються механiчному обкатуванню або ж розчиненню, внаслiдок чого виникають вiдповiднi згладжені, округлi поверхнi.

Поверхня розчинення - поверхня, що виникає внаслiдок розчинення індивіду iз первинною поверхнею або ж поверхнею дроблення. Часто свiдченням присутностi в кристалу поверхнi розчинення є зрiзання нею елементiв внутрiшньої будови кристалу, поява конусної скульптури поверхнi, утворення каналiв розчинення вздовж дислокацiй, границь блокiв, спаяностi. Розчинення завжди починається вiд вiльної поверхнi індивідів i вздовж деформацiйних та дислокацiйних зон.

Поверхня оплавлення можуть виникати внаслiдок багатьох причин, що викликають пiдвищення температури: механiчних рухiв, ударного метаморфiзму, термального метаморфiзму, внаслiдок взаємодiї iз магмою (в цьому випадку потрібно розрiзняти оплавлення i розчинення).

Поверхня одного мінерального індивіду може складатись із ділянок різного генетичного типу: наприклад, на одному і тому ж кристалі кварцу можна спостерігати ідіоморфну, ксеноморфну і індукційну поверхню. Окрім цього, всередині індивіду можуть міститись захоронені (фантомні) поверхні різного генетичного типу. Прикладом цього можуть служити багатоголові кристали кварцу, виниклі внаслідок регенерації сколотих пластин кварцу (рис. 2.6)- на поверхні дроблення наростають нові зони із зовнішньою ідіоморфною поверхнею.

Рис. 2.5.Приклади вторинних поверхонь мінеральних індивідів