Драгоценные камни стр.17

кристалла. Это явление известно как механическое двойникова-ние, тай как в этих случаях подвияска в кристалле происходит уже после завершения его роста. Такие кристаллы раскалываются, как правило, по плоскостям, разделяющим индивиды; об этих кристаллах говорят, что они обладают отдельностью. Ярким примером таких кристаллов среди драгоценных камней служат кристаллы корунда: плоскости отдельности в них параллельны базису. В бульках синтетического корунда благодаря напряжениям, возникающим при остывании, развивается вторичное двойникова-ние в сечении, проходящем через ось, и такие кристаллы стремятся раскалываться в этом направлении.

7. Изоморфизм

Важной особенностью кристаллизации является то, что химический состав вещества может изменяться без существенной перестройки общего каркаса, образуемого атомами. В веществах такого рода морфология кристаллов остается одинаковой или почти одинаковой, и, если кристаллы не относятся к кубической синго-ний, при изменении химического состава происходит постепенное изменение углов между гранями и физических свойств: показателей преломления и удельного веса. Это свойство называется изо-морфизмом — от греческих слов їооі (равный) и цорф-г, (форма).

Самый известный пример изоморфной группы среди драгоценных камней — семейство гранатов: гроссуляр СазА1₂(810₄)з, пироп МезА12(8Ю₄)з, альмандин ГезА^ЭЮ^з, спессартин Мп₃А1₂-(ЭЮ₄)₃, андрадит Са₃Ге₂(8Ю₄)₃ иуваровит Са₃Сг₂(ЗЮ₄)з. Как будет показано ниже, ни один из анализов граната не соответствует точно какой-либо из этих формул, и состав любого граната можно описать как смесь в различных пропорциях двух или нескольких главных членов этого семейства. Отсюда ясно, что алюминий может замещаться в любом количестве трехвалентным (окисным) железом или хромом, и точно так же кальций может замещаться магнием, закисным железом или двухвалентным марганцем. В самом деле, замещение алюминия окисным железом, а кальция — закисным железом или магнием постоянно встречается в минералах, а это объясняет различие показателей преломления и удельного веса определенных минералов, например оливина (хризолита) и шпинели. Оливин фактически представляет собой группу изоморфных минералов, двумя конечными членами которой являются форстерит — силикат магния и фаялит — силикат железа. Позднее мы рассмотрим изменения в химическом составе шпинели. ,

Примером другого рода служит важная группа породообразующих минералов — плагиоклазов, которую можно описать как изоморфную смесь различных долей альбита КаА151₃0₈ и анортита СаМаЭггОв. В этом случае взаимно заменяются две пятивалентные пары: Ка¹⁺Э1⁴⁺ и Са²⁺А1³⁺.

В некоторых веществах замещение одних атомов другими происходит очень свободно. Например, в турмалине, Помимо замещения натрия кальцием, наблюдаются и другие взаимные замещения, в которых участвуют алюминий, титан, железо, марганец, магний и литий, а также кислород, гидроксил и фтор. По сути дела, решающим фактором, позволяющим атому занять место в данной кристаллической решетке, является его размер.

8. Полиморфизм