Файл: Шафрановский И.И. Очерки по минералогической кристаллографии.pdf

гптт и соответствующими ложными формами — «ромбическими дипирамидами», «призмами» и «пинакоидами». На них и при­ ходится опираться при определении симметрии среды. Прекрасным примером могут служить искаженные кубы пирита, сложенные как бы тремя «пинакоидами», относящимися к данному случаю парагене­ тической ассоциации. В отличие от предыдущих случаев соответ­ ствующий парагенезис кристаллических форм должен быть выявлен не столько при помощи статистики, сколько при помощи учета лож­ ных форм с наивысшей видимой симметрией.

Наибольшего разнообразия парагенетических форм следует ожи­ дать в случае идеальной кристаллизации, когда подтоки питающего вещества подходят к кристаллу всесторонне и равномерно. В этом случае симметрия кристаллообразующей среды отвечает симметрии шара °oLoo 0 0 PC — оо/оощ, при которой кристаллические поли­ эдры внешне приобретают свойственную им истинную симметрию, а их внешнее огранение соответствует комбинациям идеально раз­ витых простых форм, присущих данной симметрии. Здесь ложные формы вообще невозможны, так как внешнее огранение отражает идеально развитые истинные формы кристаллов. Ясно, что в этом случае кристаллы каждого минерала будут обладать своими собствен­ ными формами, которые и соответствуют парагенетическим формам про­ цессов, протекающих в условиях идеального кристаллообразования.

Все вышесказанное относилось к кристаллам, найденным в пре­ делах одного месторождения. Выходя за рамки единичного место­ рождения, мы можем обобщить наш опыт и считать все искаженные формы минералов, имеющих однотипную внешнюю симметрию, свидетельствующую о тождественном симметрии породившей их среды, «кристаллогенетически изоморфными». В отличие от них кристаллы с разнотипной внешней симметрией можно было бы назвать «кристаллогенетическп полиморфными». С этой точки зрения все идеально развитые формы кристаллов любых минералов, порожден­ ные средой с шаровой симметрией, следует отнести к «кристаллогене­ тически изоморфным». В то же время разнотипные по внешней сим­ метрии кристаллы одного и того же минерала являются «кристалло­ генетически полиморфными».

В качестве примера рассмотрим парагенезис кристаллических форм для знаменитого месторождения гроссуляра, вилуита и ахтарандита в долине р. Вилюя, Якутская АССР. Вкрапленные в породу хорошо образованные кристаллы гроссуляра имеют, как правило, формы тетрагон-триоктаэдра {112}, ромбододекаэдра {110} и комби­ наций этих двух простых форм. Нередко такие кристаллы сильно искажены и образуют полиэдры с более низкой внешней симметрией и соответственными ложными формами. Среди искаженных образо­ ваний обращают на себя внимание неоднократно встречающиеся многогранники с видимой внешней симметрией Ь4АР (4тт) и Ь3ЗР (3т) (среди ложных форм гроссуляра такие образования обладают наиболее высокой симметрией). Кристаллы первого типа (рис. 23) образованы двенадцатью гранями на половину развитого тетрагон-

80

триоктаэдра (грани 1 и 2) и восемью гранями частично развитого ромбододекаэдра (грани 3 и 4). Ложные формы данной комбинации следует отнести к двум «тетрагональным пирамидам» (грани 1 и 4), одной «дитетрагональной пирамиде» (грани 2) и одной «тетрагональ­ ной призме» (грани 3). Обращает на себя внимание развитие на одном конце Lj граней {112}, а на другом {110}. Все это указывает на раз­ личие в питании обоих концов кристалла.

На искаженных кристаллах гроссуляра второго типа с видимой симметрией L33P (Зт) (рис. 24) три грани 1 принадлежат ромбо­ додекаэдру {110}, а остальные двенадцать граней 2, 3 и 4 — тет- рагон-триоктаэдру {112} (грани 4 находятся на нижнем конце кри­ сталла и на рисунке не показаны). Ложные формы этой комбина­ ции можно приписать двум «тригональным пирамидам» (грани 1 и 4), одной «дитригональной пирамиде» (грани 2) и одной «тригональной призме» (грани 3). Снова, как и для кристаллов первого типа (см. рис. 23), здесь бросается в глаза резкая «пирамидальность» («полярность») кристаллов. На одном конце L s находятся грани ромбододекаэдра, а на другом — тетрагон-триоктаэдра. Как и в пре­ дыдущем случае, это указывает на различие в питании обоих кон­ цов кристалла.

Основываясь на внешней симметрии кристаллов обоих типов, которую обобщенно опишем как Ьп пР — пт, и на их характерном пирамидальном (полярном) облике, можно прийти к выводу, согласно которому симметрия питающей среды отвечает симметрии конуса Leo 00 Р — оот, причем ось конуса совпадает с одной из Lnкристалла (для первого типа Lt , для второго L3).

Перейдем теперь к кристаллам ахтарандита из того же месторо­ ждения, которые состоят из минералогической смеси и представляют

Рис. 20. К ристалл ахтараидита с внеш ней симметрией 3 т .

собой псевдоморфозы по неизвестному минералу [68]. Как известно, эти кристаллы имеют прекрасно выраженную форму тригон-три- тетраэдра {112} [напомним, что тригон-тритетраэдр {112} является половинной (гемиэдрической) формой по отношению к тетрагон-

Такие образования имеют видимую симметрию L 33P — 3m, причем тригон-тритетраэдр распадается на три ложные формы — «трпгональную пирамиду» (см. рис. 25, грани 3), «трпгональную призму» (гранп 2) и «дптригональную пирамиду» (грани 1). Типично «пира­ мидальная» симметрия искаженных форм ахтараидита и их вытяну­ тость явно указывают на формирование в среде все с той же симмет­

Нельзя не подчеркнуть, что рассмотренные выше вытянутые искаженные формы ахтараидита представляют собой почти в точ­ ности такие же комбинации ложных форм, как и формы гроссуляра (см. рис. 24). Это замечательное совпадение явно указывает на то, что на некоторых участках месторождения движение питающего вещества имело направленный характер с симметрией конуса Ь^ооР—

— оо«!, что и отразилось на формировании кристаллов гроссуляра и ахтараидита с симметрией типа Ь„пР — пт. Ложные формы и ви­ димая симметрия кристаллов гроссуляра и ахтараидита свидетель­ ствуют в пользу того, что и гранат и неизвестный минерал, давший форму ахтарандиту, принадлежали к одной парагенетической ас­ социации. Описанные выше искаженные формы могут служить при­ мером как парагенезиса кристаллических форм, так и кристалло­ генетического изоморфизма.

В заключение затронем вкратце и те широкие структурно-генети­ ческие обобщения, которые можно извлечь из тщательного изучения искаженных форм. Подход с позиций учения о симметрии к струк­ турам, кристаллообразующим средам и формам кристаллов по­ зволяет сформулировать следующий вывод: габитусные истинные формы кристаллов порождаются в первую очередь структурой;

82

второстепенные истинные формы являются как бы компромиссными между структурой и средой; искаженные (ложные) формы обусло­ влены в основном средой. Отсюда можно прийти к следующей прибли­ женной схеме, дающей обобщающее понятие о зависимости кристал­ лических форм от внутреннего строения (структуры) и внешнего питающего окружения (среды) (табл. 8). Эта схема учитывает лишь

ТА БЛ И Ц А 8

Схема соотношения формы кристалла, симметрии его структуры II симметрии среды

их геометрию (симметрию), а не физико-химические свойства. Буквы «О» и «Р» обозначают здесь «одинаковые» и «разные». Понятие «оди­ наковые искаженные формы» охватывает все формы, подчиненные одной и той же высшей симметрии—симметрии среды, т. е. кристал­ логенетически изоморфные формы.

Г л а в а YII

ОСОБЕННОСТИ МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

В МИНЕРАЛОГИЧЕСКОЙ КРИСТАЛЛОГРАФИИ

Вернемся к треугольнику Н. В. Белова (см. рис. 1), а также вспом­ ним направленные стрелки в схеме А. В. Шубникова и др. (с. 14). Они наглядно свидетельствуют о том, что кристаллография вообще и минералогическая кристаллография в частности должны всемерно пользоваться методами и методиками, разработанными в математике, физике и химии. Это звучит особенно актуально сейчас, когда мате­ матизация естествознания является важнейшей проблемой.

Достижения физики и химии твердого тела особенно близко со­ прикасаются с нашей областью науки и должны постоянно учиты­ ваться минералогическими кристаллографами. Нам следует принять на вооружение новые приемы, методы и приборы и применять их всюду, где только возможно, при исследовании каменного материала. Вместе с тем, пользуясь новыми приемами и инструментами, нельзя забывать о специфике минералогической кристаллографии.