Синтез минералов Том 1 - Хаджи В.Е.
Скачать (прямая ссылка):
Некоторые морфологические признаки: наличие точечной вершины; концентрически слоистое строение с характерными волнами плотности; обязательное образование ямки на вершине при избирательном травлении — указывают на существование дислокаций в ядре акцессорий второго типа. Результаты рентгенотопо-графических исследований специально подобранных и препарированных кристаллов свидетельствуют о том, что в вершине каждой конусовидной акцессории выходит дислокация смешанного
159 і
Рис. 52. Рентгеновские топограммы х-среза из кристалла с макроспиральиой акцессорней роста (указана стрелкой). Рефлекс 10Ї1
типа с вектором Бюргерса преимущественно b = a + c. На рис. 53 представлены топограммы лг-среза препарата в рефлексах (1011) и (0003), приготовленного из кристалла, выращенного при больших пересыщениях в условиях нестабильного температурного режима (с чем и связана резкая зонарность пластины). Для поверхности пинакоида характерно наличие ячеистого рельефа, на фоне которого развиваются конусовидные акцессории роста. Избирательное травление обнаруживает выходы дислокаций, причем ямки травления образуются в вершине каждой конусовидной акцессории.
Иной результат был получен при исследовании макроспираль-ных акцессорий: дислокаций в их центральной части обнаружено не было. Действительно, в вершинах макроспиральных холмиков отсутствуют какие-либо особые точки, в которых могла бы выходить дислокация, тогда как в конусообразных акцессориях такой точкой является вершина конуса. Макроспиральные холмики возникают, по-видимому, в результате проявления неустойчивости фронта роста, при повышенных пересыщениях. Возможная модель возникновения подобных образований была предложена в свое время В. Лангом.
Таким образом, на поверхности пинакоида кристаллов синтетического кварца в одних и тех же условиях проявляются два различных механизма роста. При отсутствии дислокаций наблюдается нормальное отложение вещества с образованием характерной ячеистой структуры. Если же в кристалле имеются винтовые дислокации, кристаллизация происходит в основном по спирально-слоистому механизму. Зачастую оба механизма действуют 160 ¦і 1 \
6 і \
Рис. 53. Рентгеновские топограммы х-среза базисного кристалла, приготовленного таким образом, что точечные вершины ряда акцессорий выходят в торец пластины (указаны стрелками):
а — рефлекс 1011; б — рефлекс 0003
одновременно: часть поверхности формируется по нормальному механизму, а часть — по дислокационному. Необходимо подчеркнуть, что в описанных условиях дислокационный механизм не дает существенного выигрыша в скорости роста при одних и тех же пересыщениях. Из сказанного также следует, что отсутствие конусообразных акцессорий роста с активной вершиной является необходимым (но не достаточным) морфологическим критерием бездислокационного строения пирамиды роста базиса.
11 Заказ №122 1^l Рис. 54. Рентгеновская топо-грамма. Рефлекс 1011 (Ув. 4)
Нормальное отложение вещества, очевидно, также происходит и при нарастании граней тригональной призмы. В рельефе этих граней обычно отсутствуют акцессории роста с активными вершинами. Пирамида <+х> так же, как и пирамида пинакоида, может быть бездислокационной, однако и для этой грани сохраняются практически постоянными скорости роста как для дислокационных, так и для бездислокационных х-кри-сталлов. Не выявлено существенных различий и в строении макрорельефа поверхности +X таких кристаллов. Наблюдаемое в пирамиде <+х> периодическое изменение ориентировки ростовых дислокаций обусловлено трансформацией макрорельефа плоскости в процессе роста.
Уже первые опыты по выращиванию кристаллов синтетического кварца показали, что они практически не нарастают по граням гексагональной призмы. Именно этим обстоятельством определяется необходимость использования протяженных перпендикулярно к оси Z затравок для получения крупных кристаллов. Исследование морфологии граней т показало, что на этих гранях возможно только тангенциальное т-от-ложение вещества. Поэтому для нормального продвижения грани необходимы исґочники слоев. Такими источниками слоев могут быть винтовые дислокации, двойники и некоторые другие дефекты.
Действительной основной причиной разрастания природных кристаллов кварца в ширину, с нашей точки зрения, является наличие входящих углов в основании кристалла, поскольку масса кристаллов кварца в природе растет в прикрепленном положении. (В случае регенерации сколовшихся кристаллов и так называемого «свободного роста» сколь-нибудь заметного утолщения кристаллов обычно не наблюдается. Причем эффективно «работают» любые входящие углы, т. е. такие, которые образованы гранью т и прилегающими кристаллами кварца или другими минералами. Действенность такого механизма доказана на синтетическом кварце: входящие углы, образованные кристаллом и другим кристаллом кварца в случайном положении, а также металлом (стенкой автоклава, крепежной рамкой или экраном), эффективно стимулируют зарождение слоев по граням т и по медленно нарастающим граням R. Роль входящих углов в стимулировании роста граней т хорошо иллюстрируется формой 162 японских двойников, как на это впервые указал А. А. Штернберг (частное сообщение).
