Файл: Чесноков, Б. В. Относительный возраст минеральных индивидов и агрегатов.pdf

Переотложение вещества с выпуклых частей на вогнутые ('или на менее выпуклые и плоские) ведет к изометризацни ин­ дивида. Особенно нагляден этот процесс у очень мелких зерен. Так, частицы золота размером около 100 А в поперечнике за­ метно изометризуютея через 10—20 мин при температуре около 40°С: «Стремясь к минимуму свободной энергии кристаллы со­ кращают свою поверхность путем поверхностной диффузии ато­ мов (в данном случае — Б. Ч.). Диффузия направлена в сто­ рону вогнутых участков с малым радиусом кривизны, где энер­ гия связи поверхностных атомов с кристаллической решеткой максимальна» [25].

Перекристаллизация микроскопического скелетного кристал­ ла нашатыря в изометричное тело показана на рис. 89.

вей с меньшим радиусом кривизны или иа вогнутые части по­ верхности. В месте пережимов ветви скелета расчленяются и скелет превращается в множество изолированных, более или менее изометричных частей. После расчленения может идти также перекристаллизация с переотложением вещества с одно­ го индивида на другой.

Подобные процессы происходят ,и при скелетном еамозале- ч'ивании трещин в кристаллах [37]. В итоге полость трещины приобретает более простую форму (изометризуется) и, как ске­ лет, расчленяется на ряд более или менее изометричных поло­ стей, которые в конце концов преобразуются в отрицательные кристаллы.

По-видимому, в некоторых случаях роль пережимов на кри­

сталлы квасцов .в насыщенном растворе при колебаниях темпе­ ратуры раствора уплощаются, как бы растекаясь по дну сосуда (рис. 91). Это явление находит следующее объяснение.

Повышение температуры вызывает растворение кристалла и

ПЕРЕКРИСТАЛЛИЗАЦИЯ ^СОПРИКАСАЮЩИХСЯ ИНДИВИДОВ

П е р е к р и с т а л л и з а ц и я с у к р у п н е н и е м и н д и видов. Известно, что тонкий осадок кристаллического вещества, находящийся в течение определенного времени в насыщенномрастворе, становится более крупнозернистым. В таких случаях.

90

слой», 'который с течением времени постепенно утолщался (рис. 93). Граница его со смесью солей — «синим слоем» оста­ валась четкой и 'Горизонтальной. Через 60 месяцев рост «белого слоя» почти прекратился и толщина обоих четко разграничен-

Рис. 93. Рост толщины «белого слоя» (/г) при сов­ местной перекристаллизации квасцов и медного купо­ роса

ных слоев («белого» и «синего») оказалась примерно одинако­ вой. «Синий слой» оказался из зерен медного купороса с ред­ кими включениями зерен квасцов. Размеры зерен в обоих слоях по сравнению с исходными несколько увеличились.

В данном опыте эффект перекристаллизации был вызван также расслоением раствора при колебаниях температуры. Преимущественное перемещение медного купороса вниз можно объяснить большей плотностью раствора вещества.

ПЕРЕКРИСТАЛЛИЗАЦИЯ СОПРИКАСАЮЩИХСЯ ИНДИВИДОВ

Перекристаллизация соприкасающихся индивидов известна под названием рекристаллизации, при которой происходит рост одних индивидов данного кристаллического вещества за счет со­ седних индивидов.

П е р в и ч н а я р е к р и с т а л л и з а ц и я осуществляется в деформированных телах. В кристалле или в агрегате зерен за­ рождаются новые зерна, растущие за счет деформированного материала и полностью его поглощающие. На определенной стадии, когда эти новые зерна начинают соприкасаться друг с другом, процесс их роста затормаживается. В итоге деформи­ рованный пластически исходный кристалл превращается в агре­ гат различно ориентированных зерен, свободных от деформа­

32

деформация исходного кристалла; 2) чем меньше деформация, тем выше должна быть темпе­

ратура, при которой начнется рекристаллизация; 3) длительный отжиг (т. е. выдержка кристалла при опре­

деленной температуре) понижает температуру начала рекри­ сталлизации;

4)конечный (размер зерен в продуктах рекристаллизации в основном зависит от степени деформации и в меньшей мере от температуры отжига;

5)чем крупнее исходное зерно, тем большая деформация

должна быть приложена к нему, чтобы рекристаллизация шла при заданной температуре и в течение определенного времени;

6)длительная выдержка при высокой температуре после полной первичной рекристаллизации вызывает увеличение раз­ меров зерен (собирательная рекристаллизация);

7)для получения мелкозернистого однородного агрегата наряду с высокой степенью деформации большое значение имеет низкая температура отжига;

8)чем неоднороднее деформация исходного кристалла, тем выше степень неоднородности размеров зерен после рекристал­ лизации. Новые зерна обычно существенно отличаются по своей кристаллографической ориентировке от исходного зерна (на 20—40°). Они разделяются так называемыми большеугловыми границами *.

Зародыши новых зерен при рекристаллизации возникают в первую очередь в несовершенных участках деформированного зерна: на границах блоков, двойников, в полосах деформации,

при более низкой температуре. Добавка примесей иногда очень резко сказывается на коде рекристаллизации.

Рекристаллизация минералов, которые испытывают в земной коре разнообразные деформации, в том числе и пластические, проявлена очень широко. Наиболее четко она проявляется в ми­ нералах с небольшой твердостью и высокой пластичностью (самородные металлы, галенит, кальцит и другие). Особенноблагоприятны для наблюдений кальцит, галенит и кварц, как

93

Наличие недеформированных зерен в участках максималь­ ной деформации какого-либо 'Минерального тела (например, в местах изгиба кристалла) заставляет предполагать первичную рекристаллизацию. Особенно ярко выражается такое явление в кристаллах галенита из Березовского месторождения. В тех местах, где на кристаллах имеются вмятины от действия более «жестких» соседних кристаллов (например, кварца или пири­ та), в галените возникают многочисленные недеформировагшые нзометричные зерна. Кристаллографическая ориентировка их на

На рисунке изображена часть крупного зерна кальцита из кальцитового агрегата, заполняющего друзовую полость в не- фелин-яблевошпатовой жиле Вишневых гор (гора Каравай, жи­ ла 5). Зерно кальцита испытало существенную пластическую деформацию, о чем можно судить по 'искривлению плоскостей

спайности по {1011} и плоскостей отдельности по {0112}. Максимальную деформацию кальцит испытал на границе с

кристаллами полевого шпата, расположенными на стенке друзовой полости. В этих участках и деформированном индивиде кальцита произошла первичная рекристаллизация с образова­ нием агрегата недеформированных зерен. Границы зерен в этом агрегате достаточно сложные.

В кристаллах с ясным зональным и секториальным строе­ нием при рекристаллизации образуются зерна, «секущие» зо­ нальность и сами ею не обладающие [58]. Возникшие при ре­ кристаллизации зерна кварца содержат меньше газово-жидких включений, чем исходный кристалл [30].

94