4. Коллоидтық құрылымдар

Коллоидтық құрылымдарды өте майда өлшемі 0,002- ден 0,0002 мм- ге дейін және оданда ұсақ бөлшектерден тұратын коллоидты және шынылы сфералық, сауысты және фестон пішінді агрегаттарда бөледі; мұндай бөлшектердің пішіні үйектелген микроскопта көрінбейді, ол бірнеше мың рет үлкейтетін электронды микроскоппен айқындалады. Рентгенографикалық және эектрондық-микроскопиялық талдаулар арқылы коллоидты агрегаттарда, әдетте, кристалдық дарақтар және кейде тек аморфты бөлшектер – дарақтар анықталады. Белгілі болғандай, кристалды минералдар торда атомдардың симметриялық орналасуымен сипатталады, аморфты минералдар – торда ретсіз орналасқан.

Коллоидтық зат, мысалы, опал, псиломелан, хризоколла және т.б., әртектілігімен сипатталады және қатайған дисперсті фазаны көрсетеді, онда дисперсті орта (су немесе сулы ерітінділер) аморфты немесе кристалды заттардың бөлшектерінің арасындағы қалған кеңістікті толтырады.

Жасырын кристалды және аморфты агрегаттар дисперсті ортаны сініргенде коллоидты затқа өтуі мүмкін, ал коллоидтылар дисперсті ортадан айырылғанда – аморфтыға және жасырын кристалдыға өтеді. Коллоидты заттың бөліктері – радиалды, концетрлі және торлы, сонымен бірге концентрлік және концентрлік-белдемдік кебу жарықшақтардың құрылыстарымен сипатталады. Жұқа-дисперстік массалардың концентрлік-белдемдік құрылысы, олардын үзіліп түзілгенін сипаттайды. Жеке белдемдердің бір-бірінен айырмашылығы немесе түсі, немесе қаттылығы, немесе қалындығында болады. Кебу жарықшақтары кенді және бейкенді минералдармен толтыруы мүмкін, және олар бос болуы мүмкін.

Коллоидтық құрылымдар келесі морфологиялық түрлерге бөлінеді гелдік және жасырын кристалдық. Кенді агрегаттардың гелдік және жасырын кристалдық құрылымдары микроскоппен анықталмайды, ол тек минералды затты реткенқұрылымдық талдауын өткізгенде анықталады. Егер аморфты және жасырын кристалды заттар агрегата концентлік-белдемдік немесе концентрлік құрылысты болса, онда концентлік-белдемдік құрылым бөлінеді. Кейде аморфты және жасырын кристалды минералдар агрегатта бір-бімен тығыз бірігіп өскен немесе басқа минералда орналасқан микроскопиялық шариктер қалыптастырады. Шариктердің құрылысы біртекті. Мұндай минералдардың бірігіп өскен пішіндері перлиттік немесе шариктік құрылымдырын сипаттайды.

Колоидтық агрегатттардың бітімдері мен құрылымдары бірдей морфологиялық түрлерге иеленбейді. Көптеген зерттеушілер бітімдерді және құрылымдарды сипаттағанда «колломорфтық» терминді қолданады.

Коллоидтық құрылымдар ерекше физико-химиялық жағдайларда коллоидтық және нақты ерітінділерден түзілуінен – температура мен қысымның кенеттен тусуінен немесе кен құрайтын ерітінділердің қарама-қарсы электролиттер мен коллоидты ерітінділермен араласуында қалыптасады. Әдетте, коллоидтық құрылымды кендер әр түрлі дәрежеде кристалданған. Микроскоппен өткен және шағылған жарықта зерттегенде қайта кристалданған кендердің бастапқы құрылысы айқын бөлініп көрінеді.

5. Кристаллобластық құрылымдар

Кристаллобластық құрылымдар минералдардың бірігіп өскендеріне тән, оларда қатты күйінде кристалдану және кристалдану процесінде қалыптасқан минералды заттардың морфологиялық бөліктері болатын минералды түйірлер – кристаллобластар болады. Минералдардың қайта кристалдануы ортаның физико-химиялық жағдайларының өзгеруіне (температатура, қысым және құрамы) себептенеді. Кристаллобластық құрылымдар толық кристалды болады, және оларда түйірлер микроскоп арқылы немесе көзбен жақсы көрінеді. Осы құрылымдар үш топшаға бөлінеді: өзіндік кристаллобластық, метаколлоидтық және қатты ерітінділердің ыдырауы.

а. Өзіндік кристаллобластық құрылымдар топшасы

Өзіндік кристаллобластық құрылымдар түйірлік, метатүйірлік, сынықты, жасырын кристалдық және коллоидтық құрылысты қатты күйіндегі агрегаттардың қайта кристалдану процесінде құрастырылады. Жаңа түйірлер – кристаллобластар бастапқы минералды түйірлердің және коллоидтық заттардың орнында қалыптасады. Минералды агрегатта бастапқы майда түірлік, ал содан кейін ұсақ, орта және ірі түйірлік құрылымдар дамиды. Кендердің қайта кристалдануы минералдық құрамының өзгеруі және өзгермеуімен журуі мүмкін. Әсіресе кендердің құрамы едәір өзгеруі темір, марганец, алюминий және басқа шөгінді кенорындардың метаморфизмінде жүреді.

Кристаллобластардың идиоморфты, гипидиоморфты және аллотриоморфты пішіндері минералдардың өзіндік қысылған ортаның жағдайында кристаллографиялық пішіндерін жетілдіруінің әр түрлі болуымен себептенеді және минералдың кристалдануында өсу күші мен жылдамдығы тәуелді болады. Кристаллобластарға изометриялы, дөнгелек, линза тәрізді және табақша пішіндер ең типтік болады. Кейде линза тәрізді, призмалы және табақша пішіндер бір-біріне параллел бағдарланады. Ірі кристаллобластар мен ксенобластар пойкилиттік құрылысымен сипатталады, ол басқа минералдардың ұсақ бластарының кірінділерімен көрінеді. Кейбір кристаллобластарында кірінділер байкалады, олар қатты ерітінділердің ыдырау өнімдері немесе ертерек минералдардың сынықтары болады. Бір бағытты қысымның жағдайында қалыптасқан кристаллобластарда кейде полисинтетикалық-егіздіктену құрылысы белгіленеді. Бірақ бластардың ішкі құрылысының сипатты ерекшелігі олардың толық біртектілігі болады.

Төмен және орта қаттылықты (галенит, халькопирит, антимонит және т.б.) минералдар, әдетте, қайта кристалдану процесіне жеңіл ұшырайды. Өте жұмсақ минералдар, мысалы, молибденит, және өте қатты минералдар, мысалы, касситерит, қиын өзгереді. Ірі кристалды агрегаттарда кристалдардың майда түйірлі массалары, түйірлердің және егіздіктердің шекарасында немесе жарықшақтарда жаңадан жаралуын бастайды. Терең қайта кристалдану процесінде түйірлерде белдемдік құрылыс, өсу егіздіктері және эммульсиялық қатты кірінділер жойылады, агрегаттарда қатты ерітінділер, коллоидтық, метаколлоидтық, түйірлік, метатүйірлік, коррозиялық және катакластық құрылымдар жойылады.

Осы топшада келесі құрылымдардың морфологиялық түрлері бөлінеді: идиморфтыбластық, қаңқалық, аллтриоморфтыбластық, гипдидоморфтыбластық, бағдарланған бластық және порфиробластық.

б. Метаколлоидтық құрылымдар

Метаколлоидтық құрылымдар туынды құрылымдар деп аталады, ол гелдердің қатты қалыпыда кристалдануынан қалыптасқан. Гелдердің қайта кристалданғанында сульфидтер, кремнезем, карбонаттар және сульфаттар әсіресе түрін қатты өзгертеді.

Сфералық, саысты, және ұзартылған агрегаттардың кристаллобластарында, шариктер, бүйректер, фестондар, желішектер, сталактатиттер, сталагмиттер және жолақшалар – жиі сәулелі және талшықты пішінді, және сфералық, жартылай сфералық және сауысты коллоидтық түзілімдердің, сыртқы келбетіне прерпендикуляр орналасады. Концентрлік-белдемді агрегаттарда бластардың радиалды-сәулелі және талшықты пішіндері кедергісіз бір белдемнен басқаға өтеді.

Онан ары радиалды-сәулелі және талшықты агрегаттардың қайта кристалдануында гранобластық құрылым қалыптасады. Коллоидттық массалардың қайта кристалдануында заңсыз орналасқан және ештемемен толтырылмаған немесе кешірек минералдармен толтырылған, бұрыс пішінді ұсақ қуыстар мен кеуектер пайда болады. Метаколлоидты агрегаттарда сфералы, колломорфты-жолақты және сауысты пішіндер сақталады, сонымен бірге кейде коллоидтық заттың концентрлік-белдемді құрылысы және кебу жарықшақтары байқалады. Осы топшаның құрылымдарының морфологиялық түрлеріне радиалдық-сәулелі және талшықтық жатады.

в. Катты ерітінділердің ыдырау құрылымдарының топшасы

Катты ерітінділердің ыдырау құрылымдары жиі жеке минералды түйірлердің құрылысын сипаттайды. Салыстырмалы жоғары температурада балқымамен ерітінділер түзілген, олар құрамы күрделі минералдарда – қатты ерітінділерде байқалады; мұндай минералдар температураның жай төмендеуінде тұрақсыз болып қалады және қатты қалыпта қарапайымырақ химиялық қоспаларға ыдырайды. Басты минералдардың торында компоненттердің бір-бірінен толық бөлуіне дейін қатты ерітінділер ыдырағанда, еріген затың атомдары немесе иондарының диффузиясы жүреді. Қатты затта басында өте жұқа ретсіз орналасқан жаңа минералдың тамшы тәрізді бөлшектері (мысалы, сфалериттегі халькопирит эмульсиясы) қалыптасады немесе қаңқалы пішінді ұсақ кристаллобластар (мысалы, халькопириттегі сфалерит жұлдызшалары).

Жай суығанда ыдырау өнімдері басты минералдың кристаллографиялық бағыты немесе белдемдігі бойынша бағытталады (мысалы, ильмениттің жұқа табақшалары және линзашалары магнетиттің жіктілік жазықтығын бойлай орналасады; халькопириттің эмульсиясы сфалериттің белдемдік жарықшақтарын және егіздік шектерін толтырады). Осылай минералдардың бөлек түйірлерінде табақша, шарбақтық және белдемдік құрылыстар қалыптасады. Кейде ыдырау өнімдері басты минералдың шекарасына диффузиялық жылжиды және аларындағы қеңістікті бұрыс пішінді бөліктер түрінде толтырады. Осы бірігіп өскен типке пентдандит және пирротин алау тәрізді құрылымдары жатады. Ыдырау өнімдері бұрыс пішінді бөліктер және түйірлерде байқалады. Ыдырау өнімдері мен басты минералдың кірінділерінің шекарасы тұра. Қатты ерітінділердің ыдырау өнімдері құрылымдарының тек кірінділердің пішіні ғана емес, тағы басты минерал мен ыдырау өнімдерінің араларындағы сандық қатынасы тұрақты болуы сипатты ерекшелігі болады.

Кендерде қатты ерітінділердің ыдырау құбылыстары кристаллохимиялық қасиеттері жақын болғандығымен өзгешеленетін минералдарға тән, мысалы, магнетит — ильменит, пирротин — пентландит, сфалерит — халькопирит, халькопирит — кубанит, борнит — халькопирит, борнит — халькозин, платина — ирридий, халькозин — неодигинит, сфалерит — станнин, халькопирит — құлпырмалы кен, шпинель — магнетит, хромит — ильменит, гаусманит — якобсит және т.б..

Жаңа минералдың кристаллобластары басты минералмен бірігіп өскендері қатты ерітінділердің ыдырау құрылымдары деп аталады. Осы топшаға тән құрылымдарының морфологиялық түрлері: эмульсиялық, бағдарланған-эмульсялық, жұлдызша, табақша, және шарбақша, графикалық, субграфимкалық, алау тәрізді және ілгектік.