Синтез минералов Том 1 - Хаджи В.Е.
Скачать (прямая ссылка):
Результаты микроскопических исследований
Микроскопические исследования препаратов из кристаллов с неструктурной примесью проводились на оптических (МП, МБИ, МБС) и электронном (УЕМ-6А) микроскопах. Предварительные визуальные наблюдения показали, что обнаруживаемый в некоторых отожженных молочно-белых кварцевых пластинках шелковистый блеск обусловлен светорассеянием на трещинах размером примерно 0,2 мм. В процессе исследования под оптическими микроскопами специально приготовленных препаратов (пластины толщиной от 1 до 0,1 мм ориентировались параллельно различным кристаллографическим плосткостям) при интенсивном боковом освещении было установлено, что в молочно-белом кварце присутствуют скопления микроскопических закономерно ориентированных трещин размером от 1 до 0,005 мм. Были изучены микрофотографии, которые дают представление о морфологических особенностях и распределении трещин в объеме различных пирамид роста. Подавляющее большинство трещин имеет размеры от 0,01 до 0,1 мм и ориентировано параллельно граням ромбоэдров. Реже встречаются системы, параллельные плоскостям х, с, s и образованные более крупными трещинами. Размеры трещин уменьшаются с увеличением их числа. Поэтому визуально они обнаруживаются лишь в зонах с пониженной концентрацией неструктурной примеси. Обычно эти системы параллельны плоскости базиса, что определяется по величине угла отражения светового пучка. Полученные данные подтверждают вывод Д. П. Григорьева, сделанный в 1967 г., о проявлении нескольких направлений спайности в кристаллическом кварце. Трещины, параллельные плоскости х, были встречены только в секторе <+х>. При увеличениях порядка 80—400 было обнаружено, что мельчайшие трещины, параллельные граням основного положительного ромбоэдра, имеют эллипсовидную форму и почти соприкасаются друг с другом, образуя сет-
121 Рис. 34. Электронно-микроскопические сиимки поверхностей скола синтетического кварца:
а — с неструктурной прнмесью;. б— без примеси; в — с примесью после травления в Ю-%-ной плавиковой кислоте в течение 15 с. Самооттененная угольная реплика
чатый узор, подобный тому, который наблюдается, например, в «сотовом» природном кварце. С увеличением толщины препарата или переходом к интенсивно замутненным зонам отдельные трещинки перестают прослеживаться и сливаются в расплывчатую молочно-белую вуаль. В слабо замутненных зонах можно обнаружить, что каждая эллипсовидная трещинка содержит микроскопические включения, различимые в виде светорассеивающих точек. Подобные точечные включения всегда располагаются по контуру трещинок, выявляя их конфигурацию. В проходящем свете эти включения остаются незаметными даже при больших увеличениях. Выполненное микроскопическое изучение препаратов из природных кристаллов с «голубыми лучами» показало, что в большинстве случаев трещины, образующие этот дефект, содержат газожидкие включения и превосходят по своим размерам микротрещины, наблюдаемые в отожженном синтетическом кварце.
Электронно-микроскопическому изучению подвергались синтетические монокристаллы кварца, выращенные на затравках, параллельных плоскости (0001), в растворах карбоната натрия, со скоростями роста около 0,6 мм/сут (на сторону). Образцы готовились из пирамиды <с>, в которой обнаруживалось тиндалевское рассеяние. На свежеприготовленный скол в вакууме 1 • Ю-2 Па наносилась реплика путем одновременного испарения платины и угля под определенным углом. Отделение реплик производилось желатином или растворением вещества образца в растворителе. Полученные реплики монтировались в микроскопе и просматривались в диапазоне увеличений от 4000 до 5000.
В качестве эталона был использован синтетический кварц, не мутнеющий после отжига и не дающий тиндалевского рассеяния. Поверхность скола этого кристалла характеризуется отсутствием каких-либо неоднородностей (рис. 34). После травления сколов 122 Рис. 35. Электронно-микроскопические снимки поверхностей скола синтетического кварца с неструктурной примесью:
а—поверхность скола отожженного образца; б— тот же образец после травления в ]0 %-ной плавиковой кислоте в течение 1 мин. Самооттененная угольная реплика
образца эталона в плавиковой кислоте под электронным микроскопом не было обнаружено никаких дефектов. Поэтому фотография протравленной поверхности скола не приводится. Совершенно другая картина наблюдается в образцах, содержащих неструктурную примесь. Здесь отчетливо выявляются включения изометрич-ной формы, равномерно располагающиеся в плоскости препарата. Размер включений варьирует в пределах 0,02—0,04 мкм. Незначительный разброс в размерах, вероятно, объясняется различным положением включений относительно плоскости скола. Количество включений изменяется в пределах от 1,1 до 1,3- IO9 см~2 (см. рис. 35).
Сколы образцов подвергались травлению в течение 1 мин в 10 % -ной плавиковой кислоте. Травление дает возможность более четко выявить обнаруженные дефекты. Положение ямок травления соответствует характеру распределения включений на свежих сколах непротравленных и неотожженных образцов (см. рис.35). Число ямок травления примерно равно числу включений. Длительное травление, а также использование более концентрированной плавиковой кислоты (40%-ной) приводит к тому, что ямки разрастаются тангенциально и приобретают удлиненную форму, причем все они ориентируются взаимно параллельно. Других дефектов при травлении не возникает.
