Как выглядят минералы.
Но даже если в условиях затрудненного роста вместо правильных кристаллов появляются более крупные или более мелкие минеральные зерна неправильной формы, лишенные собственного огранения, то они все равно сохраняют регулярную пространственную решетку и атомную структуру, свойственную данному кристаллическому веществу, которая может быть идентифицирована рентгенографически. Сохраняют эти зерна и все физические, оптические и прочие свойства соответствующих кристаллов, — всё, за исключением их внешней формы.
Вернемся теперь ненадолго к пространственным решеткам кристаллов и их элементарным ячейкам. Мысленно представим, что элементарная ячейка перемещается в пространстве параллельно самой себе, причем таким образом, что сохраняется идентичность расположения узлов решетки (точнее, составляющих ее материальных частиц). Подобное перемещение, которое может осуществляться в любом из трех непараллельных направлений, называется трансляцией (переносом). Можно сказать и так: пространственная решетка кристаллического вещества порождается периодическим перемещением элементарной ячейки — основной единицы решетки — в трех непараллельных направлениях. Поэтому пространственные решетки Бравэ часто называют трансляционными. Расстояние перемещения носит название шага трансляции (или шага симметрии), а направления, вдоль которых происходит перемещение, — векторами трансляции. Векторы трансляции располагаются вдоль кристаллографических осей, служащих координатными осями кристалла. Они обозначаются буквами X, Y, Z или а, Ь, с и выбираются из числа осей симметрии кристалла с таким расчетом, чтобы положение каждой грани в этой системе координат могло быть определено указанием на отрезки, отсекаемые ею на осях (соответственно а, Ь, с). Следует заметить, что кристаллографические оси, в отличие от осей прямоугольной системы координат Гаусса, привычных нам по школьному курсу геометрии, не обязательно должны быть взаимоперпендикулярны; углы между ними зависят от симметрии кристалла. Обычно за кристаллографические оси принимают направления рядов узлов в плоских сетках пространственной решетки, параллельно которым проходят ребра кристалла. Понятие трансляции, как мы узнаем в дальнейшем, играет очень важную роль при характеристике симметрии пространственных решеток кристаллов.
Что касается элементарных ячеек, то, естественно, их ребра тоже ориентируются параллельно кристаллографическим осям. Ребра э.я. обозначают теми же буквами а, Ь, с (или а0, Ьд, с0), а углы между ними — ос (между b и с ), |3 (между а и с) и у (между а и Ь). В совокупности эти характеристики — линейные и угловые — составляют параметры элементарной ячейки, которые в обязательном порядке приводятся в современных курсах минералогии и серьезных минералогических справочниках как важнейшие характеристики минералов, используемые, в частности, для их диагностики. В настоящем справочнике параметры э.я. при описании минералов опущены, так как определить их можно лишь рентгенографически, что не всегда доступно читателю; но представлять себе исключительно важное значение этих величин все же следует.
Расстояние, на которое должен быть (мысленно) смещен узел решетки вдоль вектора трансляции, чтобы занята положение, идентичное исходному, называется "периодом идентичности" решетки и обозначается t или т (греческая буква тау); фактически это — расстояние между двумя соседними одинаковыми частицами, находящимися в одинаковом окружении, измеренное вдоль одной из кристаллографических осей. Все линейные величины, характеризующие кристаллическую решетку, в том числе и параметры э.я., выражают в нанометрах (1 нм = 10"' м); до недавнего времени их измеряли в ангстремах (1А = 0,1 нм), и такие данные еще нередко можно встретить в справочной литературе. Это надо иметь в виду, так как единицы измерения линейных параметров э.я. в справочниках зачастую не указываются, вследствие чего по данным разных справочников могут возникать расхождения в значениях параметров э.я. на целый порядок.
В каждом солидном минералогическом справочнике при характеристике форм и морфологической симметрии кристаллов отдельных минералов вслед за перечнем установленных на них граней и углов между гранями мы всегда найдем указание на отношение осей (или осевое отношение) а:Ь:с либо ах (в зависимости от симметрии) как на важнейшую морфологическую характеристику. В настоящей книге при описании минералов оно не приводится, так как вряд ли ее читатели станут заниматься измерением кристаллов. Но иметь о нем представление необходимо. Что же это такое — осевое отношение?
<1> <2> <3> <4> <5> <6> <7> <8> <9> <10> <11> <12> <13> <14> <15> <16> <17> <18> <19> <20> <21> <22> <23> <24> <25> <26> <27> <28> <27> <29> <30> <31> <32> <33> <34> <35>