Menu

Распад твердого раствора (экссолюция).

При высоких температурах в результате расширения кристаллической решетки пределы допускаемых замещений становятся менее жесткими, и возможности образования твердых растворов возрастают, т.е. поля составов расширяются. Рассмотрим, что произойдет в результате охлаждения минерала, состав которого, устойчивый при высоких температурах, становится неустойчивым при понижении температуры. В зависимости от минерального состава и скорости охлаждения кристалла могут развиваться следующие процессы (рис. 2.11). Если охлаждение происходит резко, т. е. если кристалл подвергается закалке, то его высокотемпературная структура оказывается замороженной. При менее резком охлаждении атомы успевают перегруппироваться, принимая частично или полностью упорядоченное пространственное расположение. В конечном счете структура может разрушиться с образованием двух веществ, имеющих различный состав, но близкую структуру. Этот последний процесс называется распад твердого раствора (экссолюция). Описанное явление присуще многим минеральным системам, в число которых входят полевые шпаты, пироксены, амфиболы, а также различные оксидные и сульфидные минералы.

Для процессов распада твердых растворов характерно, что новообразованные минеральные обособления состоят из ориентированных сросшихся кристаллических пластинок. Преобладающий минерал называется минералом-хозяином, а пластинки второго относятся к продуктам распада (рис. 2.12) (см. также рис. 4.23 и 4.24). Более подробное рассмотрение явлений упорядочения катионов и распада твердых растворов в минералах можно найти в книгах, список которых приведен в конце главы.

Рис. 2.11 Схема, иллюстрирующая процессы в твердых растворах: (а) Беспорядочный твердый раствор; в среднем узлы на 70% заполнены белыми атомами и на 30% — черными; выделена элементарная ячейка, (б) Частично упорядоченное состояние; затушеванные узлы содержат 50% белых и 50% черных атомов, (в) Полностью упорядоченная структура; в элементарной ячейке только три узла заняты черными атомами, (г) Распад твердого раствора с образованием двух минералов разного состава и с различными элементарными ячейками.

Рис. 2.13 Соотношения физических свойств в различных полиморфных модификациях кремнезема

* Представляет собой китит, синтезированный при 380 — 5 8 50C и 0,35-1,26 кбар, относится к тетрагональной системе, плотность 2,50г/см3, см А А Годовиков Минералогия, с 226, 1983 — Прим. ред

Рис 2.12 Электронная микрофотография Видны образовавшиеся при распаде твердого раствора пластины пижонита (P), которые включены в минерал-хозяин, представленный авгитом Образец из Вим-Силл, Северная Англия (фото П Чэмпнесса)

Последние материалы

Заключение (Грунты)

При построении курса учитывалась необходимость его использования для различных гидротехнических специальностей и специализаций. В качестве основной части для студентов всех гидротехнических специальностей следует считать обязательным прочтение гл. 1—7. В гл. 8...

25-08-2013 Просмотров:4817 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Представления о решении задач нелинейной механики грунтов

На современном этапе развития нелинейного направления механики грунтов оформились два основных подхода к решению практических задач расчета грунтовых оснований и сооружений: нелинейно-упругий и упругопластический (А. К. Бугров, С. С. Вялов...

25-08-2013 Просмотров:7998 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Прочность грунтов при сложном напряженном состоянии

Для сред и материалов, обладающих сплошностью, предложено много различных условий прочности. Для оценки прочности грунтов наиболее широкое распространение получило условие Мора—Кулона (2.38), не содержащее промежуточного главного напряжения а2 и тем...

25-08-2013 Просмотров:4854 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Еще материалы

Классификация текущего ремонта и сроки е…

Текущий ремонт предусматривает своевременное и систематическое проведение ремонтных работ по предупреждению преждевременного износа отдельных частей здания и его инженерного оборудования, а также работ по устранению мелких, повреждений и неисправностей. До истечения...

13-02-2010 Просмотров:25631 Эксплуатация жилых зданий

Учет действия фильтрационных сил в расче…

При расчетах устойчивости оснований и откосов грунтовых гидротехнических сооружений в числе прочих сил на скелет грунта в области обрушения или выпора действуют фильтрационные ■силы (см. § 3.3). Напомним, что фильтрационные...

25-08-2013 Просмотров:2435 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Основные виды смещений сооружений

Все возводимые сооружения претерпевают большие или меньшие вертикальные и горизонтальные смещения. Вертикальные смещения сооружений обычно называют осадками. Смещения сооружений могут быть равномерными, но чаще наблюдаются неравномерные смещения, в результате которых могут...

25-08-2013 Просмотров:3443 Грунты и основания гидротехнических сооружений