1. Явление полиморфизма и политипии. Примеры полиморфных и политипных модификаций.

Полиморфизм – это существование веществ одного и того же химического состава, но разной структуры. Полиморфные модификации – разные минералы. Например, графит и алмаз. Каждая полиморфная модификация устойчива при своих значениях температуры и давления. Наличие в горной породе той или иной полиморфной модификации часто служит индикатором условий формирования данной породы. Образование одной полиморфной модификации из другой называют полиморфным превращением. Скорость зависит от типа структурной перестройки, необходимой для превращения.

Переходы со смещением обратимы и протекают быстро при определенных Р и Т. Примерами таких превращений служат высокотемпературный и низкотемпературный кварц. Факт первоначальной кристаллизации высокотемпературной формы часто можно определить по внешней форме кристаллов. Как правило, высокотемпературные модификации обладают более высокой симметрией, чем низкотемпературные.

Реконструктивные превращения протекают медленно, это вызвано необходимостью разрыва связей в структуре и пространственного перераспределения атомов или ионов. Примеры: кварц – кристобалит – тридимит. В большинстве случаев высокотемпературные модификации имеют более рыхлые структуры и пониженную плотность по сравнению с низкотемпературными формами. Это вызвано повышенным тепловым движением атомов, а также вхождением в структуры примесных ионов. Подобные чужеродные ионы часто стабилизируют структуру и препятствуют ее переходу в другую модификацию при понижении температуры.

Частный случай полиморфизма, характерный для соединений со слоистой структурой — политипи́зм. Такие модификации, политипы, отличаются между собой лишь порядком чередования атомных слоёв.

2. Габитус

Габитус – более строгий термин, относящийся только к кристаллическим агрегатам. Определяющий облик минерала по доминирующим на нем граням и соотношению размеров кристалла в трех его измерениях (по осям x, y и z). Так, габитус столбчатых кристаллов скаполита мы назовем удлиненно-призматическим, изометричные кристаллы пирита по преобладающим граням могут иметь гексаэдрический (кубовидный), пентагон-додекаэдрический или октаэдрический габитус.

Закон постоянства гранных углов

В природе кристаллы чаще всего растут в стесненных условиях – в трещинах, внутри пор и других полостей, под давлением вышележащих пород. Также часто они растут при неравномерной диффузии вещества к его разным частям. Также они растут в твердой среде путем химического замещения зерен других минералов.

Поэтому часто форма образующихся кристаллов не идеальна и они часто не похожи сами на себя – их трудно узнать. Однако рост кристаллов из раствора происходит за счет параллельного наложения новых плоских сеток их кристаллической структуры, поэтому углы между одинаковыми гранями всегда остаются неизменными. Этот закон называется законом постоянства гранных углов. Он был установлен Н. Стено в 1669 г. по кристаллам кварца и гематита. Существует прибор – гониометр, которым измеряют углы между гранями.

Билет № 7