Почковидные агрегаты, образование сферолитов

Почковидные агрегаты распространены очень широко и характерны для минералообра;

зования в низкотемпературных условиях (красные стеклянные головы гематита, бурые стеклянные головы гетита (разновидностями последних являются гроздевидные натечные агрегаты лимонита), почковидные агрегаты малахита, халцедона, урановой смолки и т. д.).

Познание их генезиса начиналось в связи с наблюдением современного минералообразования, такие агрегаты рассматривались как результат кристаллизации из раствора, протекающего по какой-либо поверхности и испаряющегося при этом — отсюда и первоначальное название: «натечные агрегаты». Однако в 1910;1914 гг. обнаружилось, что почковидные агрегаты образуются и из коллоидов, и к ним стали применять названия «метаколлоидные»,

«колломорфные». Дискуссия о природе таких агрегатов продолжалась до середины XX в.; в 1955 г. появился замечательный труд Ф. В. Чухрова «Коллоиды в земной коре», подтвердивший их образование из коллоидов. Но в 60−70-е годы работами Д. П. Григорьева по малахиту, Ю. М. Дымкова по урановой смоляной руде было окончательно установлено, что образование почковидных агрегатов может иметь совершенно разный механизм, поэтому без установления действительного способа образования нельзя употреблять названия «натечный», «колломорфный», а следует ограничиваться морфологическим названием — «почковидные».

Рис. 28. Обрастание обломка глинистого сланца шестоватым флюоритом

В то же время исследование почковидных агрегатов показало, что морфологически в большинстве случаев они представляют собой сростки других, более простых агрегатов — сферолитов, имеющих радиально-лучистое строение и ограниченных сферическими поверхностями или образующих часть сферы. Поэтому в изучении почковидных агрегатов важнейшим оказалось выяснение генезиса сферолитов. Установлено 3 главных способа их образования:

• 1. Нарастание минералов на более-менее округлые тела — обломки таких же агрегатов либо выделения других минералов. В основании таких сферолитов всегда присутствует зона геометрического отбора (рис. 28).
• 2. Образование глобулей из сконцентрированных в отдельных точках зародышей, экспериментально подтверждено кристаллизацией расплава салола. Примером может служить сферолитовая раскристаллизация лав.
• 3. Рост расщепляющихся кристаллов с превращением их в сферокристаллы (по Ю. М. Дымкову) (рис. 29).

Рис. 29. Последовательные стадии расщепления кристалла во время роста с образованием сферокристалла

Образование сферолитов путем интенсивного расщепления кристаллов происходит при высоких пересыщениях, при снижении пересыщения интенсивное расщепление индивидов прекращается, что приводит к преобразованию сферолитов в звездчатые агрегаты. Лабораторные опыты показали, что каждый индивид («луч») сферолитового агрегата может расщепляться вновь и вновь и стать центром роста нового сферолита: если в перегородке на пути роста сферолита имеется отверстие, то некоторые волокна, проникая через них, дают начало новому сферолиту с новым центром зарождения. Это было подтверждено наблюдениями Д. П. Григорьева на сферолитовых агрегатах малахита, а затем Т. Г. Петровым, организовавшим искусственное выращивание почковидного малахита. Многократное последовательное расщепление приводит к тому, что сферолиты часто обнаруживают не только радиальнолучистое, но и концентрически-зональное строение (рис. 30).

Рис. 30. Зональные расщепленные кристаллы целестина с возникновением «зональности расщепления», Шор-Су, Узбекистан

При взаимодействии растущего сферолита с препятствием, например, включением другого минерала, происходит обрастание последнего с сохранением толщины волокон сферолита и их кристаллографической ориентировки. При совместном росте сферолита с монокристаллом другого минерала образуется обычная индукционная поверхность соприкосновения.

Рис. 31. Индукционная поверхность совместного прерывистого роста сферолита халцедона с монокристаллом кальцита. Тунгуска. Увел. х2

В природных образованиях механизм сферолитового роста может меняться: зарождение сферолита может начинаться по первому способу, а при дальнейшем его росте может происходить расщепление составляющих индивидов по третьему способу. Существенно, что более поздние сферолиты, образовавшиеся при расщеплении, в силу геометрического отбора будут подавлять рост нерасщепленных более ранних индивидов. Соответственно, при образовании почковидных агрегатов (групповом росте сферолитов) решающим становится геометрический отбор, но относящийся не к отдельным индивидам, а к «пучкам» индивидов, образующих отдельные сферолиты. При групповом росте сферолитов поверхности их соприкосновения также несут индукционную штриховку (рис. 31).