Рост искаженных кристаллов

Рост искаженных кристаллов

На приведенных до сих пор рисунках показаны только такие кристаллы, которые могли бы вырасти в идеальных условиях: все грани каждого такого кристалла, относящиеся к одной и той же форме, идентичны по виду и по размеру. К сожалению,
естественные кристаллы редко образуются путем идеально симметричного роста, чаще они более или менее искажены. В идеально правильном октаэдре все восемь граней должны быть равносторонними треугольниками, но кристаллы алмаза и шпинели, имеющие этот габитус, могут выглядеть так, как показано на рис. 30 и 31. На первый взгляд такое искажение формы кристаллов делает полностью несостоятельными предыдущие рассуждения о симметрии кристаллов, однако работами кристаллографов XVII и XVIII столетий было установлено, что хотя размер и вид граней в кристаллах данного вещества могут меняться от одного образца к другому, угол между соответствующими гранями остается постоянным. Углы между гранями можно измерить с помощью простого инструмента — гониометра, но точная интерпретация таких измерений обычно требует изображения результатов измерений на специальной диаграмме. Эта процедура редко бывает необходима при изучении драгоценных камней, и здесь она не рассматривается. За исключением случайных редких необычных кристаллов или исключительно сильно искаженных форм, большинство природных кристаллов драгоценных минералов легко определяется после небольшой практики по внешнему виду.
Для целей описания положение каждой грани на поверхности кристалла приводится к системе трех прямых линий, пересекающихся в начале координат, так же как это делается в геометрии. Эти прямые линии называются кристаллографическими осями. До того как стало возможным изучать внутреннюю структуру кристаллов непосредственно, с помощью рентгеновских лучей, положение этих осей определялось по внешней морфологии. Проще всего эти оси можно себе представить в объемных «единичных ячейках», из которых, как теперь известно, и построены все кристаллы (рис. 32).
В кубической сингонии кристаллографические оси — это. система трех равных отрезков а*, а
, а
, параллельных ребрам единичного куба и расположенных под прямыми углами. В тетрагональной сингонии элементарная ячейка — прямая призма квадратного сечения; кристаллографические оси опять располагаются под прямыми углами, но вертикальная ось с (параллельная четверной оси симметрии) отличается по длине от одинаковых горизонтальных отрезков aj, а
. Осевое отношение с/а определяется как отношение длин сторон элементарной ячейки; так, v циркона
В ромбической сингонии элементарная ячейка — это прямоугольный параллелепипед с разными по величине отрезками а, Ь, с, параллельными трем двойным осям симметрии и также расположенными под прямыми углами. У топаза а=4,650, 6=8,800, с=8,394, осевое отношение а/b : 1 s c/b равно 0,528 s 1 i 0,954.
В моноклинных кристаллах структура такова, что выбрать элементарную ячейку, в которой оси располагаются под прямыми углами, уже нельзя. Ячейка здесь представляет собой наклонную призму, условно помещаемую так, чтобы ось а оказалась наклоненной в сторону наблюдателя вниз, образуя в плоскости симметрии угол Р>90° с вертикальной осью с; кристаллографическая ось Ъ параллельна двойной оси симметрии и, следовательно, перпендикулярна плоскости, содержащей оси а и с. У диопсида а ~ =9,73, 6=8,91, с=5,25, р = 105°50, а у сфена а=6,56, Ь—8,72, с=7,44, р = 119°43.
В кристаллах, относящихся к триклинной сингонии, осей, идущих под прямыми углами, нет и кристаллографические оси располагаются неправильно; три неравные оси а, Ь, с наклонены ДРУГ к другу под углами а, (5, у, ни один из которых не равен 90°. Кристаллографические параметры аксинита: а=7,15, Ь= =9,16, с=9,86, а=88°4 р=81°36,
у=77
42.
В гексагональной и тригональной сингониях оказалось удобным использовать систему четырех кристаллографических осей:
трех горизонтальных осей а±, а
, а
, расположенных под углами 120° друг к другу, и вертикальной оси с, перпендикулярной плоскости, содержащей первые три оси (следовательно, ось с параллельна шестерной или тройной оси симметрии).
Для обозначения взаимного расположения граней по отношений к кристаллографическим осям используется система индексов граней, или символов Миллера
(по фамилии Уильяма Хэл-лоуза Миллера, 1801—1880). Плоскость, отсекающая от кристаллографических

Продолжение здесь