Возникновение зародышей и рост мелких разрозненных кристалликов льда представляют собой начальный процесс кристаллизации льда, который обусловливает морфологию, размеры и состав кристаллов, что в свою очередь определяется величиной, направлением и характером изменения градиента температуры, формой фронта кристаллизации, числом .центров кристаллизации, энергетическим состоянием и составом кристаллизующейся воды (раствора), концентрацией и типом примесей и т. д.

Как отмечает Б. А. Савельев [68], наиболее благоприятным условием роста кристаллов льда является расположение их базисной плоскости по направлению теплового потока. Такие кристаллы формируются, как правило, более крупными и образуют, например, на поверхности замерзания открытого водоема слой с преимущественной ориентацией оптических осей параллельно этой поверхности. Существенное влияние на процесс кристаллизации в этом случае оказывает динамика поверхностных слоев акватории. В зависимости от значения и стабильности градиента температуры растущие кристаллы захватывают большее или меньшее число примесей в виде минеральных солей и газовых (обычно воздушных) включений.

При возникновении и росте зародышей кристаллов льда на поверхности какого-либо твердого тела или около нее значительное влияние на формирование льда будет оказывать кристаллическая структура и состав материала, степень его дисперсности, а также состояние этой поверхности. Следует отметить, что-изучение влияния перечисленных факторов на протекание процесса формирования льда находится пока на начальной стадии. Имеются лишь некоторые общие соображения и выполнено ограниченное число экспериментов [16, 69, 125, 128].

Несомненно, что поверхность твердого тела оказывает заметное влияние на процессы возникновения зародышей и структуру растущих кристаллов в приконтактном слое. Наиболее полно эти вопросы рассмотрены В. Н. Голубевым [16]. Им выполнена оценка размеров и формы критического минимального зародыша льда и условий его формирования в объеме воды и вблизи поверхностей различных твердых тел, изучены закономерности формирования структуры приконтактных слоев льда. Форма кристаллов льда вблизи поверхности твердого тела оказывается более изомет-ричной. Меняется ориентировка и упорядоченность оптических осей кристаллов в зависимости от материала контактирующего со льдом твердого тела.

Отмечается возможность не только непосредственного, но и эпитаксиального (эстафетного) воздействия поверхности твердого тела на 'кристаллизующий раствор. При этом весьма вероятно существенное влияние жидкоподобного, адсорбированного твердым телом, слоя, свойства которого иные, чем у свободной жидкости [122, 128].

Таким образом, первая стадия формирования криогенных пород — рост зародышей и разрозненных мелких кристаллов льда, отличается значительным многообразием форм кристаллов, скоростей их роста, ориентировки и т. п. Это обусловливает специфику строения, состава и свойств поверхностного (граничного с первичной средой) слоя льда.