Зовнішність і габітус кристалів
Складність процесу зростання кристалів призводить до того, що часто їхній вид, який ми спостерігаємо, значно відрізняється від ідеальних кристалів. Тому для характеристики форми зручно використовувати два терміни вигляд та габітус.
Зовнішність (форма) - це загальний вигляд кристала. Кристали можуть бути ізометричними (рівномірно розвиненими у всіх напрямках), подовженими, сплощеними. Ці терміни несуворі. Серед подовжених кристалів виділяють стовпчасті, шісткуваті, голчасті, волосоподібні і т. п., серед сплощених - таблитчасті, листясті, пластинчасті, лускаті. Назви ці довільні, важлива їх образність, оскільки зовнішній вигляд кристала для багатьох мінералів є його типовою особливістю: наприклад, скаполіт (складний алюмосилікат) тому і названий так, що завжди утворює стовпчасті кристали (від грецьк. «скапос» – стрижень), санідин своєю назвою відбиває властиву йому таблитчатую форму кристалів (від грець «саніс» – табличка).
Розглянемо деякі форми кристалів (або окремих зерен мінералів) докладніше. Найчастіше використовують такі терміни.
Ізометричні форми, тобто форми, однаково розвинені у всіх трьох напрямках у просторі. Прикладом таких форм можуть бути ромбододекаедри гранату, октаедри магнетиту, куби піриту та ін.
Форми витягнуті в одному напрямку (призматичні, стовпчасті, шісткуваті, голчасті, волокнисті утворення). Наприклад, кристали амфіболу, турмаліну, епідоту, азбесту та ін.
Форми витягнуті у двох напрямках за збереження третього короткого. Сюди можна віднести таблитчасті, пластинчасті, листясті, лускаті кристали. Наприклад, пластинчасті кристали гематиту, слюд, таблитчасті – польового шпату, лускаті – серицита та ін.
Зустрічаються і проміжні (перехідні форми між основнимитипами). Такі, наприклад, доскоподібні кристали дистена, мають проміжну форму між другим і третім типом (сплощені стовпчасті кристали); бочкоподібні кристали корунду або скаленоедричні кристали кальциту, як проміжні форми між першим і другим типами. Існують форми, що наближаються до лінзовидних (клиноподібних) – проміжні між першим і третім типами – сплощені кристали сфену, монациту та ін.
Крім того, існують складні форми кристалів, наприклад, кристали дендрити або зерна неправильної форми.
Габітус - суворіший термін, що відноситься тільки до кристалічних агрегатів. Визначальний вигляд мінералу за домінуючими на ньому гранями та співвідношенням розмірів кристала в трьох його вимірах (по осяхx,yіz). Так, габітус стовпчастих кристалів скаполіту ми назвемо подовжено-призматичним, ізометричні кристали піриту по переважаючих гранях можуть мати гексаедричний (кубоподібний), пентагон-додекаедричний або октаедричний габітус.
Морфологія кристалічних агрегатів
Кристали в гірських породах і рудах рідко утворюються наодинці. Вони складають різні агрегати, що складаються із кристалів одного, двох або декількох мінералів. Які бувають агрегати:
Зернисті агрегати - суцільні маси зерен одного або декількох мінералів, що довільно зрослися. Кожне зерно – необмежений кристал, що не оформився, що виріс у стиснутих умовах.
Друзи (щітки) - це групи кристалів, що наросли перпендикулярно або майже перпендикулярно до поверхні тріщин, стінки жили або порожнини в гірській породі. Найважливіше явище під час освіти друзів – геометричний добір. Спочатку на стінку наростають поодинокі по-різному орієнтовані кристали. Розростаючись потім, вони стикаються один з одним, втикаються один в одиндруга, самі собі заважають рости. Продовжують рости лише ті кристали, вектор зростання яких спрямований у бік вільного простору, тобто у вільну порожнину, як правило, перпендикулярно поверхні тріщини. Кристали продовжують витягуватись, поступово формуючи друзу.
Секреції виходять, коли якась порожнина в гірській породі заповнюється мінеральною речовиною від периферії до центру. Часто у центрі секрецій розташовуються друзи (наприклад, мигдалики в базальтах, виконані шістуватим кварцем) (рис. 8, в).
Конкреції – це кулясті (іноді неправильної, але заокругленої форми, сплюснуті) агрегати радіально-променистої будови. У їхньому центрі нерідко знаходиться зерно, яке служило затравкою при зростанні конкреції (рис. 8, а). Найчастіше вони утворюються в пористих осадових породах – пісках та глинах. Прикладом можуть бути конкреції кальциту, піриту і фосфоритів. Розміри цих утворень – від міліметрів до десятків сантиметрів.
Мал. 8Типи мінеральних агрегатів:а- конкреція;б- ооліти;
в- секреція (жеода) (за А. Г. Булах, 1999).
Ооліти (бобовини або горошини) утворюються в тих випадках, коли мінерал кристалізується з розчину на якомусь зернятку, ніби прикриваючи його шкаралупами, що налягають один на одного (за типом цибулини). Вони мають концентрично-шкаралупувату будову, викликану ритмічною зміною умов мінералоутворення (рис. 8, б). Найчастіше ооліти формуються у гарячих джерелах, у придонних озерних та морських мулах (у колоїдах). Вони характерні для деяких різновидів бокситів, марганцевих (вадів) та залізних руд (лимонітів). Розміри оолітів – від міліметрів до кількох сантиметрів.
Паралельно-шостисті і волокнисті агрегати зазвичай утворюються в тріщинах(Мал. 9). Це жилки шовковистого гіпсу, серпентин-азбесту, шісткуватого кальциту. Їхня освіта відбувається по-різному. В одних випадках ці агрегати кристалізуються на відкритих тріщинах: спочатку ростуть за принципом геометричного відбору - утворюються друзи, потім стуляються і утворюються паралельно-шісткуваті або волокнисті агрегати. В інших - такі агрегати формуються в тріщинах, що поступово відкриваються, коли швидкість відкривання тріщини менше швидкості зростання кристалів.
Фрамбоїди, як і конкреції та ооліти, кулясті агрегати. Вони зазвичай мають невеликі розміри (від мікроскопічних до 1-2 мм) і складені суцільним агрегатом однаково огранених ізометричних щільно «укладених» кристалів подібно до зернистої серцевини стиглого граната.
Мал. 9Будова паралельно-шостих агрегатів різного типу:
а- зростання кальциту в глині догори і донизу від тріщини, що підводить;
б- агрегат зерен граната в тріщині;в– друзоподібне зростання
флюориту в тріщині (за А. Г. Булах, 1999).
Фрамбоїди типові для піриту, марказиту та деяких інших мінералів. Утворюються за рахунок розкристалізації колоїдальних мас у ході діагенетичного перетворення придонних мулів та гелів у сучасних торфовищах, болотах, озерах та морських опадах.
Сфероліти названо так за своєю морфологією. Сфероліти дуже часто мають майже ідеально кулясту форму і розмір від часток до 1-2 см і більше. Вони, як кульки, наростають інші мінерали і стінки різних порожнин у рудах і гірських породах. Сфероліти утворюються або як результат розщепленого росту кристалів, або в них, як у конкреціях, є ядерця, на які наростає мінерал. Внаслідок геометричного відбору або стиснених умов кристали можуть розростатися, тільки розходячись променями.від центру сфероліту.
Ниркоподібні агрегати складаються з безлічі «нирок», що стикаються, кожна з яких має подібно сфероліту, радіально-променисту будову, правда вона не завжди помітно неозброєним оком. Характерні приклади – гетит та малахіт. Їх освіта відбувалася на нерівній поверхні за рахунок групового зростання та геометричного відбору сферолітів; залишалися і розросталися ті сфероліти, які перебували на опуклостях підстави (субстрату). У деяких ниркоподібних агрегатах помітно не тільки радіально-променисту, а й концентрично-зональну будову, як відображення зміни умов при зростанні агрегату. Найбільш часто ниркоподібні агрегати утворюються в різних порожнинах у приповерхневих зонах руйнування та вивітрювання руд та гірських порід.
Натічні форми - сталактити і сталагміти.
Зернисті агрегати – зростки мінеральних зерен зазвичай неправильної форми, що утворюють гірську породу чи руду.
Землясті маси - дрібні зерна мінералу у вигляді порошку, наприклад, ярозит, каолініт.