Морфология и генезис минеральных индивидов и агрегатов

Photo Gallery of Minerals

 Метакристаллы

       К  "метакристаллам"  относят  идиоморфные ¹  кристаллы,  выросшие в твердой среде монокристалла или агрегатов, сложенных другими минералами, например, метакристаллы граната в гнейсах, колумбита в полевом шпате, пирита или магнетита в сланцах, апатита, диопсида, шпинели в карбонатных метасоматитах и тд. Особо характерны для редкоземельных минералов. При своём росте метакристаллы активно "завоёвывают" пространство, они идиоморфны по отношению к окружающим их миненральным зёрнам, имеют свойственные им грани и формы кристаллов, хотя образуются позже окружающих минералов. Отдельные метакристаллы и их цепочки пересекают границы между зернами ранее образовавшихся минералов. Приводящиеся ниже фотографии образцов наглядно показывают некоторые из наиболее выразительных примеров метакристаллов. Метакристаллы не следует отождествлять с кристаллами-вкрапленниками, выросшими в твердой среде агрегата того же минерального вида в ходе процессов изохимической перекристаллизации. Такие кристаллы, в зависимости от степени их идиоморфизма, называются ксенобластами и идиобластами. Наиболее часто метакристаллы встречаются в метаморфических, контактово-метасоматических образованиях и в редкометальных пегматитах. Описан также процесс замещения метакристаллами кварца кальцитовых конкреций в осадочных породах, идущий от краев конкреций и приводящий к образованию специфических метасоматических жеод (Слётов,1976).

       Метакристаллы разрастаются благодаря окружающим их тонким капиллярным пленкам питающего раствора, они находятся как бы в тончайшем химически активном чехле. Эта пленка питает их разрастающуюся поверхность и оказывает агрессивное воздействие на окружающие минералы. Пленка находится на границе растущего метакристалла и окружающего его кристаллического агрегата. Замещая окружающие минералы, метакристалл непосредственно с ними не соприкасается. Толщина пленки достаточно мала и отвечает, по-видимому, размерам физически тонкого слоя . За редкими исключениями, признаки полости около метакристалла не удается наблюдать даже при больших увеличениях. Тем не менее им можно дать косвенную оценку благодаря наблюдениям, например, условий питания закрытых участков граней растущего в растворе кристалла (Хаимов-Мальков, 1959). Косвенным образом на их существование в прошлом могут указывать оторочки из тонкой пленки слюдистых минералов, часто наблюдаемые на поверхности метакристаллов и отделяющие их от окружающего субстрата.

       Механизмы роста метакристаллов детально рассмотрены А.Г. Жабиным (1966, 1975). В частности, им показано, что в пленке раствора, окружающей метакристалл, происходит привнос и сопряженный вынос вещества в соответствии с конкретным химическим характером минералообразования. При этом во внешней и внутренней частях пленки происходит два различных явления растворение окружающего агрегата (кристалла -"хозяина") и кристаллизация вещества растущего метакристалла. Кроме того, именно в пленке, окружающей метакристалл, происходит распад транспортируемых раствором подвижных ацидокомплексных соединений, сопровождающийся выделением свободных диссоциированных анионов сильных кислот (Беус, 1962). Распад ацидокомплексных соединений происходит вблизи поверхности формирующегося метакристалла. Следовательно, кристалл находится в чехле наиболее активного раствора, что способствует его росту за счет продвижения граней в интенсивно разрушаемом субстрате.

       Малая толщина пленки питающего раствора позволяет считать, что раствор в ней находится под действием капиллярных сил. Они препятствуют свободному движению (фильтрации) самого раствора, но они не мешают диффузии. Поэтому обмен вещества в пределах этой пленки (привнос и вынос) осуществляется главным образом диффузионным путем. Важную роль играет также кристаллизационное давление при росте метакристаллов. Оно является одним из факторов, способствующих их росту. Ведь его абсолютная величина может быть весьма значительной и достигать порядка 100кг./кв.см. (Григорьев, Жабин, 1975).

       При изучении метакристаллов всегда  важно выяснить, является ли причиной того, что один минерал находится  в виде хорошо огранённых кристаллов в окружении зёрен неправильной формы минералов-соседей то, что он образовался раньше них (например, выделился из расплава),  или же он рос как метакристалл по описанному выше механизму. Поэтому так важен поиск критериев относительного идиоморфизма минералов. Зачастую первоначальные выводы о последовательности кристаллизации оказываются  не столь однозначны, как это может показаться на первый взгляд, и убедительный ответ на данный  вопрос требует досконального рассмотрения специфики строения конкретных агрегатов и их онтогении. В частности, для метакристаллов бывают характерны футлярные и зонально-скелетные формы, наличие в них захваченных при росте частиц замещаемых ими минералов или породы, "теневые структуры", -  унаследованные контуры элементов строения замещённых минералов (зональность, трещины) и тд.

---------------------------------

        ¹ Под идиоморфизмом (от греч. idias - свой, особый, и morphe - форма) понимается способность минералов и иных кристаллических веществ принимать в процессе кристаллизации определенные, свойственные только их внутренней кристаллической структуре внешние кристаллографические очертания(огранку). Наиболее выраженный идиоморфизм обычно имеют минералы, кристаллизующиеся на ранней стадии формирования горных пород из легкоподвижных сред (напр. расплавов или водных растворов), или МЕТАКРИСТАЛЛЫ минералов, обладающих высокой кристаллизационной способностью и растущие в твёрдой среде, в т. ч. и на поздней стадии формирования горных пород, особенно метаморфических, или при процессах метасоматоза, при перекристаллизации минеральных агрегатов.

Литература

Беус А.А. 0 механизме образования идиоморфных кристаллов редкометальных минералов в процессах замещения. Труды ИМГРЭ АН СССР, 1962, вып. 7.

Григорьев Д.П., Жабин А.Г. Онтогения минералов, Индивиды. М.,"Наука", 1975.

Попов В.А. О предпочтительной роли онтогенических наблюдений в создании теории метасоматоза // Уральский минералогический сборник № 14. Миасс: ИМин УрО РАН, 2007

Жабин А.Г. Метакристаллы и критерий относительного идиоморфизма минералов. В кн."Генезис минеральных индивидов и агрегатов". М.,"Наука", 1966.

Слётов В.А. К онтогении жеод кремнезёма из каменноугольных отложений Подмосковья. В кн."Очерки по генетической минералогии". М."Наука", 1976.

Хаимов-Мальков В.Я. Условия роста кристаллов, соприкасающихся с макропрепятствием. В кн. "Рост кристаллов", т.2. М., Изд-во АН СССР, 1959.