Эвтектика

Эвтектика - жеділ балқығыш деген сөз. Екі немесе онан да көп минералдарды (немесе металдарды) белгілі бір мөлшерде алып араластырса, сол қоспа ең жеңіл балқитын болса, осыны эвтектикалык, қоспа дейді. Эвтектикалық қоспаның балқу температурасы сол қоспаны құрушы әрбір минералдардың жеке қалпындағы балқу температурасынан төмен болады. Демек, кейбір жеке минералдардың кристалдануынан бұрын олардың эвтектикалық қоспасы кристалданады. Сондықтан эвтектикалық коспалар минералдардың парагенезисін түзуші ерекше жағдай болып табылады. Эвтектикалық кристалдануда екі минералдың айқасып өскен әдемі құрылысы пайда болады. Оны эвтектикалық структура
немесе эвтектикалық текстура деп атайды. Эвтектикалық құрылыстын, айқын мысалы оның ортоклаз бен кварц эвтектикасында пайда болады. Кварц ортоклаз минералының арасына белгілі бір тәртіп бойынша жазған жазу сияқты ретпен орналасады. Оны пегматит деп атайды, өйткені мұнда эвтектикалық структура пегматит аталатын калдық магмадан пайда болады. Сонымен, пегматит деген сөз екі мағынада қолданылады. Пегматит эвтектикалык, мағынада қолданғанда оны шимай гранит, жазулы тас, немесе «еврей тас» деп атайды (шимайы еврей жазуына ұқсас келеді).

Жоғарыда айтылған эвтектикалық кристалдану тәртібі табиғи жағдайда сол қалпында дәл орындалып отырмайды. Өйткені көп минералдар бірге кристалданатын жағдайларда изоморф қоспалар түріне айналып кетеді, ал кейбіреулері балқыған кезде ыдырап, басқа түрлі минералдар құрайды. Магма ішіндегі ұшпалы газдар, қысым мен температураның кенет өзгеріп кетуі т. с. с. факторлар эвтектика жағдайын өзгертіп отырады. Қорыта келгенде, физикалық химия теориясы бойынша геометриялық сызықтар арқылы минералдардың парагенезисін айыру әдісі — қазіргі минералогия ғылымының ең зор табысынын, бірі. Физика, химия, математика — жалпы табиғи ғылымдардың ең дәл сенімді фундаменті. Осылардың негізіне сүйене отырып, парагенезис мәселесін айыру - келешегі мол тамаша әдіс. Бұл әдістің аса бір тамаша негізі — Гиббстың фазалар ережесі мен Эйлердің геометриялық ережесі арасындагы ұқсастық. Мұны түсіну қиын емес, өйткені барлық заттардың көпшілік формасы — кристалдық форма. Соның ішінде әсіресе минерал заттардың көпшілігі кристалдық формада кездеседі. Ал кристалдардың формалары Леонард Эйлер зерттеген көп жақты (полиэдр) формалар екені немесе сол формаларға өте ұқсас екені белгілі. Оны біз «Кристаллография негізінде» көрдік. Сонымен қатар әрбір кристалды минералдың барлық қасиеті, соның ішінде балқу, қатаю, кристалдану, еру қасиеті, беріктігі сол кристалдың құрылыс формасына байланысты екенін білеміз. Бұл жөнінде «Кристаллохимия» параграфында да айтылды. Еске түсіру үшін бір мысал келтірейік. Дүниедегі ең қатты зат алмаз бен ең жүмсақ зат графит болса, ол екеуі бір ғана химиялық тектен, яғни көміртектен тұрады. Олардың қасиеттері арасындағы соншалық зор айырма тек құрылысына байланысты: өте тығыз куб формасында орналасқан көміртектің атомдарынан алмаз, гексагондік (алты қырлы) формада орналасқан көміртектің атомдарынан графит пайда болады. Қысқасын айтқанда кристалды минералдың барлық қасиеттері олардың құрылысына байланысты. Қандайлық құрылысты формалар болса да оны зерттеуші — математика ғылымы, әсіресе онын, геометрия бөлімі. Сондықтан минералдардың жаратылысын зерттеуде геометриялық әдістердің қолданылуы аса зор жетістік.

Кейінгі кезде геометрияның тағы бір ғылым саласы бөлініп шықты, оны топология деп атайды. Грекше топо — орын деген сөз, логос — ілім. Демек, топология — геометриялық фигуралардың нүктелері әр түрлі үздіксіз өзгерістерге ұшырамай өз орындарын сақтап қалатын қасиеттерін зерттейтін ілім. Басқаша айтқанда топология геометриясында формалардың әрбір қатарлас жақын нүктелерінің көршілестігі сақталады. Кристалдарды алатын болсақ , онда да әрбір атомдардың (иондардың) көршілестік құрылысы сақталуы шарт. Басқаша айтқанда топология — құрылыстық бөлшектердің қатыстарын зерттеуші ғылым. Кристалды минералдардың барлық қасиеті құрылыстық бөлшектердің (атомдардың, иондардың) қатысына байланысты. Демек, минералдардың кристалдану заңдарынын, барлығын зерттеуге топология әдістерін қолдануға болады.

Осы айтылған тұрғыдан қарағанда жоғарыда айтылған диаграммалық әдістердің барлығы осы топология әдістерінің түрліше тараулары болып табылады. Гиббстың фазалар ережесі мен Эйлердің көп жақтық ережесінің ұқсастығы осы топология заңының бір мықты тірегі болмақ.
Топология әдісі минералогия ғылымына жаңа ғана қолданыла бастады. Көп жерлерде мұны әлі танып та үлгірген жоқ. Алайда біз оның аса маңызды келешегін еске алып, ол жөнінде қысқаша түсінік беруді мақұл көрдік. Расында «Кристалдардың геометриялық формалары» атты параграфта Эйлердің көіт жақ -тар ережесі, «Минералдардын, геологиялық жаратылысы» атты параграфта Гиббстың минералдық фазалар ережесі айтылды. Ал осы екеуінің арасындағы топологиялық , яғни белгілі ұқсастық ешбір минералогия оқулыктарында айтылмайды. Сондықтан біздің бұл қорытындымызды осы жөніндегі кемшілікке көңіл аударылсын деген алғашқы ұсыныс деп білу керек.

Топология әдісі физикалық химияда көптен қолданылып келеді. Мысалы, академик Н. С. Курнаковтың еңбектерін қараңыз. Бұл әдістің минералогия ғылымындағы болашағы да зор болмақ .
Енді минералдар парагенезисі жөнінде үшінші әдіске көшеміз. Ол әдіс — геохимия әдісі.Кристаллография, минералогия, петрография. Бұл кітап Абай атындағы Қазақтың мемлекеттік педагогты институтының, география факультетінде оқылған лекциялардың негізінде жазылды, 1990. ISBN 2—9—3 254—69

Дереккөздер

Санат:Физикалық химия
Санат:Кристаллография