Изоструктурные минералы.Твердые растворы.Псевдоморфозы (ложные кристаллы)

↑ Изоструктурные минералы

Это понятие применяется к двум и более минералам, которые имеют одинаковую структуру при разном химическом составе. Их называют изоструктурными соединениями. Например, Fe₂O₃ (гематит) и Al₂O₃ (корунд), шпинель MgAl₂O₄ и магнетит Fe²⁺Fe₂³⁺O₄, рутил TiO₂, пиролюзит MnO₂ и касситерит SnO₂. Свойства и условия образования этих минералов различны, но по морфологии их кристаллы часто сходны.

↑ Твердые растворы

Среди некоторых изоструктурных минералов есть соединения разного промежуточного состава, например, шпинель, обогащенная двухвалентным железом или магнетит, обогащенный алюминием. Такие минералы называют твердыми растворами. В зависимости от количества примесей изменяются вид, характер огранки и физические свойства кристаллов. Разные примеси входят в состав минерала при разных условиях его образования.

↑ Псевдоморфозы (ложные кристаллы)

Псевдоморфоза (по греч. «псевдос» – приставка, соответствующая русскому лже…, «морфе» – форма, вид) – это кристалл или зерно минерала, замещенные без изменения его формы другим минералом или смесью минералов. У этих образований часто сохраняются даже мельчайшие детали поверхности первоначальных кристаллов.

Существует два основных типа псевдоморфизма: при одном из них вещество полностью остается тем же, что и первоначально, а при втором происходит привнос или вынос некоторых элементов.

Первый тип псевдоморфизма наблюдается в тех случаях, когда одна полиморфная модификация сменяется другой без изменения внешней формы минерального индивида. Этот частный случай называется параморфизмом, а получившиеся образования – параморфозой одной формы по другой (например, параморфоза кальцита по арагониту). Так возникают параморфозы высокотемпературного α-кварца низкотемпературным β-кварцем (температура превращения 575º С).

Псевдоморфозы другого типа образуются, когда более ранний минерал замещается более поздним в результате химической реакции. Эта реакция может быть вызвана следующими причинами: 1) выносом какого-либо компонента (например, образование самородной меди по куприту или азуриту); 2) привносом какого-либо компонента (например, псевдоморфоза гипса по ангидриту или малахита по куприту); 3) частичной заменой компонентов (например, образование гётита (лимонита) по пириту); 4) полной сменой всех компонентов (например, псевдоморфоз кварца по флюориту).

Образование псевдоморфозы свидетельствует о том, что первоначально образовавшийся минерал перестал быть устойчивым в изменившейся физической и химической обстановке и заместился другим минералом, стабильным в этой новой обстановке. Поэтому изучение псевдоморфоз может дать ценную информацию о геологической истории породы, в которой содержится данная псевдоморфоза. Псевдоморфоза может, в частности, дать представление о природе и составе циркулировавших в горной породе растворов, которые привносили или выносили те или иные элементы. В других случаях, когда известны условия устойчивости исходного и замещающего минералов, можно оценить температуру и давление, при которых происходило замещение.