Рост и морфология кристаллов НА 32-ММГК

Очевидно, что проблемы минералогии в целом, тем более роста кристаллов, не могли занимать значительное место на таком большом общегеологическом форуме. Тем не менее общий симпозиум «Минералогия» охватывал практически все основные направления минералогической науки. Он включал в себя 11 секций:

• 1.    Реакционная и межфазная поверхности минералов

• 2.    Термодинамика минералов и минеральные равновесия

• 3.    Кристаллическая структура минералов: топология и классификация

• 4.    Микроструктуры, модулярность и модуляции в минералах

• 5.    Инженерия минералов: от природных лабораторий к технологическим примене-

  Устный доклад А. М. Асхабова

  
  

• 6.    Физика минералов: спектроско- лее важные ростовые события, должна

• 7.    Минералогия высокобарических вателей. Это было связано также с нa-фаз                               чавшимся бумом в исследовании по-

• 8.    Природные цеолиты: структура, свойства и примeнение

• 9.    Биоминeрaлoгия и органические минералы

• 10.    Драгоценные минералы

• 11.    Включения в минeрaлax.

ниям

пия                                 привлечь серьезное внимaние исследо-

Каждую из перечисленных выше секций проводила соответствующая комиссия или рабочая группа Международной минералогической acco-циации (ММА). В частности, тематика первой секции, о работе которой ниже идет речь, была определена Комиссией по росту кристаллов нa съезде ММА в Эдинбурге в 2002 г. Тогда казалось, что поверхность кристалла, как главная сцена, на которой разыг- рываются наибо- верхности минeрaлoʙ методами атомно-силовой, туннельной, высокоразрешающей электронной микроскопии. Однако содержание представленных докладов не оправдало наших тогдашних ожиданий. Собственно, по пробле-мaм растущей поверхности кристалла или взаимодействующей межфазной поверхности минeрaлoʙ особых прорывных докладов нa секции представ-лeно не было. Даже ключевая лекция, которой обычно начинаются все секции, была посвящена исследованию механизмов минеральных замещений (A. Putnis, Γepмaния) и развивала в основном идеи А. Э. Гликина по полими-неральному метасоматическому крис-таллогенезису.

Bсeго нa этой секции было представ-лeно 7 устных и 11 стендовых докладов, в которых рассматривался широкий круг проблем минералогического кри-сталлогенезиса. Ниже приводится краткий обзор этих докладов.

В совместном докладе немецких (A. Mutter, A. Putnis) и канадского (M. Schindler) исследователей излагался новый метод описaния процессов роста и растворения нa гpaнях кристаллов. Для этих целей была использована предложенная еще ʙ 1981 г. Ƃpaуном теория связанной валентности повeрхно-стного состояния. Интересно, что авто-

ры пришли к выводу о необходимости учета в интерпретации ростовых процессов существования в минералообразующих растворах различным образом организованных комплексов. Эта идея перекликается с выдвинутой мною кватаронной концепцией, в которой структура и свойства предкристаллиза-ционных кластеров (кватаронов) играет ключевую роль в зарождении и росте кристаллов. Мой доклад, собственно, и был посвящен как раз обсуждению основных идей кватаронной концепции роста кристаллов.

Особенности растворения поверхности кристаллов галенита были использованы в докладе итальянских исследователей ( ∂ e Giudici и др.) для определения активационных барьеров и установления режима растворения на различных стадиях процесса. Наряду с влиянием температуры на скорость растворения кристаллов была изучена также роль рН раствора, от значения которого в значительной степени зависит энергия активации.

Китайские исследователи (X. Zhang и др.) представили доклад по химии поверхности минералов в гидротермальных растворах. Ƃыл приведен обширный экспериментальный материал по взаимодействию растворов разного состава с различными минералами в ши- роком интервале РТ-условий. В экспериментах использовался проточный реактор. Авторы пришли к выводу о том, что химическая эволюция поверхности минералов в процессе растворения связана с образованием различных переходных фаз.

Изучению роли кавитационных эффектов в процессе роста и растворения кристаллов был посвящен доклад E. Costa (Италия). Особо рассматривалась роль газовых пузырьков в зарождении кристаллов в растворах и расплавах. Удалось установить критерий формирования вокруг кавитирующих пузырьков отдельных кристаллов и поли-кристаллических агрегатов.

Новый механизм образования зональных кристаллов граната в высокобарических метаморфических породах был предложен в докладе M. Rubba (Университет Турина). Зональность кристаллов связывается с результирующим действием следующих процессов: растворение плагиоклаза, диффузия элементов вдоль межзеренных границ, зарождение и рост гранатовой фазы, решеточная диффузия в гранате. Наиболее медленным (лимитирующим) фактором предполагается малая скорость растворения плагиоклаза.

Из стендовых докладов следует упомянуть доклад L. Pastero с соавторами

(Университет Турина, Италия), в котором были приведены результаты исследования методом сканирующей электронной и атомно-силовой микроскопии структуры растущих граней кристаллов кальцита с целью объяснения морфологического разнообразия кристаллов. Установлена значительная роль лития (точнее, карбоната лития) в изменении соотношения скоростей роста и морфологической эволюции кристаллов.

К сожалению, не были представлены заявленные стендовые доклады fi. Л. Войтеховского о реальных простых формах и В. И. Ракина об истинной форме кривогранных алмазов, которые могли вызвать интерес у специалистов.

В целом не очень представительный характер ростовой проблематики на геологическом конгрессе, возможно, был связан с тем, что в середине августа во Франции проходила 14-я Международная конференция по росту кристаллов. Отсутствовали обычно очень активные японцы и американцы. Реально на этой секции мы имели дело не с всемирным, а в основном с итало-немецко-российско-китайским мероприятием. По-види-мому, в дальнейшем целесообразно сохранить традиционное название секции «Рост и морфология кристаллов».

Член-кор. А. Асхабов

ПРИРОДНЫЕ ЦЕОЛИТЫ

Цеолитам на 32-м МГК была посвящена работа отдельной секции — «Природные цеолиты: структура, свойства, применение». На секции было представлено 24 доклада: 9 в устной форме, остальные в виде стендов. Ƃольшинство докладчиков (10 человек) представляли страну-организатора — Италию, также приехали известные специалисты из Германии, России, Венгрии, Ƃразилии, США.

Тематика представленных докладов была довольно разнообразной. Ƃоль-шинство докладов посвящено изучению кристаллической структуры цеолитов в условиях высоких температур и давления. Также значительное внимание было уделено изучению процессов дегидратации, регидратации и ионного обмена цеолитов. Проблема применения этого ценного вида сырья рассматривалась мало: лишь в нескольких докладах были представлены результаты использования цеолитов в агроиндустрии и при очистке питьевой воды. Хотя название секции звучит «Природные цеолиты …», были представлены доклады, рассматривающие вопросы получения новых видов синтетических цеолитов с заданной структурой и свойствами для использования в определенных технологических процессах.

Устные доклады Д. Гатта (Германия) и С. Квартери (Италия) были посвящены изучению довольно редких видов цеолитов при высоком давлении. В резуль- тате проведенных исследований волокнистых цеолитов (сколецита, томсонита, эдингтонита) при давлении около 50 ГПа, Д. Гатта пришел к выводу, что их поведение в большей степени зависит от алюмокремниевого каркаса и его топологической симметрии, а роль дополнительного каркаса вторична. Также он заключил, что сжимаемость каркаса микропористых силикатов зависит от механизма деформации, характеризующегося вращением жестких, неупругих единиц.

С. Квартери исследовала очень редкий цеолит — югаваралит Ca2[Al4Si12O32]∙8H2O при давлении до 11 ГПа и получила довольно интересные результаты. Оказывается, что с ро-