Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Минералогия -> Бетехтин А.Г. -> "Минералогия" -> 28

Минералогия - Бетехтин А.Г.

Бетехтин А.Г. Минералогия — М.: Государственное издательство геологической литературы, 1950. — 956 c.
Скачать (прямая ссылка): betehtin1950mineralogy.pdf
Предыдущая << 1 .. 22 23 24 25 26 27 < 28 > 29 30 31 32 33 34 .. 545 >> Следующая


P1

Фиг. 20. Однокомпонентная

система с монотропным превращением полиморфных модификаций

Явления рузрушения кристаллических решеток

59

очень далеко, как это мы имеем для точки ть предварительно кристаллизуется неустойчивая В-модификация, и только потом она переходит в «-модификацию (ср. упругости паров в точках пересечения линии Z1W1 с кривыми CD и FE). Это явление находится в полном соответствии с постулатом, давно высказанным Оствальдом: из ряда возможных изменений прежде всего происходит то, которое по своей устойчивости ближе всего к исходному состоянию.

При обратном ходе, как видно из чертежа (фиг. 20), «-модификация уже не может перейти в ,В-модификацию, так как ее кривая упругости пара FE в точке а пересекается с кривой АВ, т. е. с кривой упругости пара расплава. Иначе говоря, плавление а-модификации наступает раньше, чем мог бы совершиться этот переход (точка перехода b и линия bq являются мнимыми, так как лежат в области жидкой фазы). Что касается 3-модификации, являющейся вообще неустойчивой (см. положение ее кривой упругости пара CD), то плавление ее наступает в точках, отвечающих линии со при разных давлениях. Следовательно, здесь снова с полной отчетливостью устанавливается то положение, что неустойчивая модификация плавится ниже температуры плавления устойчивой модификации (ср. положение линии со и an).

Таким образом, из всего сказанного выше вытекает, что устойчивая модификация по сравнению с неустойчивой обладает: 1) меньшей упругостью пара, 2) меньшей растворимостью и 3) более высокой температурой плавления.

Если упругости паров и растворимости разных модификаций одного и того же кристаллического вещества ничтожно малы, то переход неустойчивой в устойчивую модификацию в природе совершается настолько медленно, что практически они нам кажутся одинаково устойчивыми (например, алмаз и графит, рутил, брукит и анатаз и др.). Если же упругости паров и растворимости этих модификаций высокие, то полиморфные превращения происходят довольно быстро. В этих случаях неустойчивая модификация может сохраниться наряду с устойчивой или даже совершенно самостоятельной только при условии быстрого охлаждения расплава, раствора или газообразного вещества или при быстром падении внешнего давления, вызывающем сильное испарение, а стало быть, и резкое понижение температуры. Поэтому не случайно, что неустойчивые модификации минералов обычно распространены главным образом в таких горных породах и минеральных образованиях, которые возникли у поверхности земли при быстром затвердевании расплавов (например, неустойчивые модификации SiCb — кристобалит, тридимит) или продуктов газообразной вулканической деятельности (например, неустойчивые модификации самородной серы).

Следует также добавить, что задержка или смещение области устойчивости полиморфных модификаций, тю крайней мере в ряде случаев, бывают обусловлены изоморфными примесями.

Явления разрушения кристаллических решеток. Как мы видели, главнейшей особенностью пространственных решеток кристаллических тел является закономерное расположение и строго уравновешенное состояние слагающих их структурных единиц. Однако достаточно создать такие условия, при которых внутренние связи структурных единиц будут поколеблены, как из кристаллического вещества с упорядоченной пространственной решеткой мы получим аморфную массу, не обладающую кристаллическим строением.

Прекрасным примером в этом отношении является минерал ферро-брусит-—(Mg5Fe)[OFI]2, содержащий в виде изоморфной примеси до 35% (весовых) закиси железа. В свежем состоянии этот минерал, будучи извлечен из глубоких горизонтов шахт, совершенно бесцветен, прозрачен и обладает стеклянным блеском. В течение нескольких дней его кристаллики на воздухе постепенно меняют свой цвет, становясь золотисто-желтыми, затем бурыми и, наконец, непрозрачными темнокорич-

невыми, сохраняя внешнюю кристаллическую форму 1. Химический анализ показывает, что почти все двухвалентное железо при этом переходит в трехвалентное (т. е. происходит окисление), а рентгенометрическое исследование не устанавливает или обнаруживает слабые признаки кристаллического строения вещества. Очевидно, окисление железа нарушило внутренние связи в кристаллической решетке, что и привело к дезорганизации вещества, в состав которого входят гидроокислы трехвалентного железа и гидрат окиси магния.

То, что происходит с ферробруситом в окислительной обстановке при комнатной температуре и атмосферном давлении, для других минералов может иметь место при повышенных температурах и давлениях, как это уже установлено для ряда случаев.

Весьма интересные явления изучены в минералах, содержащих редкоземельные и радиоактивные элементы (ортит, фергюсонит, эшинит и др.). В них также очень часто, но не всегда, устанавливается превращение кристаллического вещества в аморфное, которое, как предполагают, обязано действию а-лучей при радиоактивном распаде2. Эти измененные стеклообразные минералы, ке относящиеся к кубической сингонии, являются оптически изотропными и не обнаруживают дифракции рентгеновских лучей, т. е. ведут себя как аморфные тела. При этом цроисходит частичная гидратация вещества. Такие тела Брёггером были названы метамиктными.
Предыдущая << 1 .. 22 23 24 25 26 27 < 28 > 29 30 31 32 33 34 .. 545 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed