Nucleación y crecimiento de un cristal

1.  NUCLEACIÓN Y CRECIMIENTO DE UN CRISTAL.

A. COMO SE FORMAN Y CRECEN LOS CRISTALES?

Un cristal crece mediante la adición progresiva de iones a un grano ya existente. Sin embargo, el inicio de este grano es un proceso más complicado, exigente de energía (hay que armar un pequeño número de iones, una posible creación de estructuras iónicas desequilibradas, con alta relación superficie/volumen, con alta energía superficial.

Pequeños núcleos son por lo tanto muy inestables, la cantidad de cristales en un sistema está fuertemente controlada por la cantidad de núcleos cristalinos.

Formas cristalinas.

  • Núcleos espontáneos (posibles pero difíciles).
  • Pequeños cristales preexistentes (“semillas – seeds”) de la misma especie o de un mineral diferente.
  • Caras cristalinas preexistentes (“epitaxis”)

 

B. COMPETENCIA ENTRE EL CRECIMIENTO, NUCLEACIÓN Y LAS TEXTURAS DE LAS ROCAS.
El crecimiento y la nucleación están en función al cambio de la temperatura del magma (más precisamente, al grado de sub-enfriamiento, por debajo del punto de fusión).

  • Por un importante sub-enfriamiento (enfriamiento rápido de las rocas volcánicas), velocidad de nucleación mayor a la tasa de crecimiento, gran cantidad de pequeños cristales (textura micro granular)
  • Por un su-enfriamiento moderado, el crecimiento mayor a la nucleación. Pocos y grandes cristales (texturas plutónicas).
Distribuciones Bimodales (lavas porfídica): dos etapas de crecimiento de los cristales con diferentes grados de subenfriamiento.
Distribuciones Bimodales (lavas porfídica): dos etapas de crecimiento de los cristales con diferentes grados de subenfriamiento.

 

C. APORTE DE AGUA EN EL CRECIMIENTO.

La presencia de agua aumenta la nucleación y el crecimiento. Esto resulta en texturas muy impredecibles, con rocas de grano grueso y grano fino coexistiendo en el entorno (asociación de Aplita y Pegmatita).

 

2.  TEXTURAS Y RELACIONES ASOCIADAS AL ORDEN DE CRISTALIZACIÓN.

En el texto anteriormente discutido comentamos como se forman los cristales en una secuencia específica que depende de la composición inicial del magma.

El cristal va creciendo en la masa fundida desarrollando sus propias formas cristalinas (euhedrales), mientras que los cristales que se desarrollan en una etapa posterior son propensos a ser influenciados por los granos pre-existentes y forman granos intersticiales o son absorbidos.

Por otro lado, los granos de crecimiento rápido también pueden incluir minerales que se forman más lentas, creando granos poikilíticos, más o menos euhedrales.

El ser euhedral por lo tanto no es un criterio absoluto (son reacciones envolventes)

La textura poikilítica se define como las inclusiones de minerales preexistentes dentro de un monocristal de tamaño de grano mucho mas grueso. Esta textura es típica de rocas ígneas, en este caso se muestra en u gabro y se observan varios ejemplos de inclusiones de minerales de pequeño tamaño en los cristales de piroxeno, como se observa en la parte izquierda de la imagen en el piroxeno con colores de interferencias naranjas de primer orden.
La textura poikilítica se define como las inclusiones de minerales preexistentes dentro de un monocristal de tamaño de grano mucho mas grueso.  Textura típica de rocas ígneas, arriba un gabro, se observan varios ejemplos de inclusiones de minerales de pequeño tamaño en los cristales de piroxeno, en la izquierda en el piroxeno con colores de interferencias naranjas de primer orden.

 

A. RELACIONES DE INCLUSIÓN.

Un grano incluido es más antiguo que el entorno.  Esto permite proponer una secuencia de cristalización (puede ser a menudo interpretado observando el diagrama de fases).  Solo se debe tener cuidado con las “pseudo-inclusiones”.

 

B. CRECIMIENTO SIMULTÁNEO.

En los procesos eutecticos, cuando las reacciones de cristalización producen varias especies de minerales simultáneamente.

Intercrecimiento (o, a veces, cristales mutuamente envolventes) por ejemplo, texturas granophyricas o texturas gráficas.

3.  TEXTURAS Y RELACIONES ASOCIADAS CON LA EVOLUCIÓN QUÍMICA DURANTE EL ENFRIAMIENTO.

 …. en construcción.

Texto enlace

FIN.

 

 

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