|
Тепловое расширение
[thermal expansion] – изменение размеров тела при повышении температуры. Т. р. как кристаллохимич. явление характеризуется тремя правилами (Филатов С.К., 1985): А. Воздействие температуры одинаково во всех направлениях, поэтому термич. деформации кристалла определяются его структурой и описываются симметрическим тензором 2-го ранга. Б. Ангармоничность тепловых колебаний атомов (атомы легче удаляются друг от друга, чем сближаются) вызывает увеличение межатомных расстояний (Т. р.). В. Увеличение температуры к-лов, заключающееся в возрастании теплового движения атомов и молекул (колебания, вращения, перескоки), вызывает цепочку преобразований, тенденцией которых является повышение симметрии: повышение вибрационной симметрии атомов и молекул → деформация-перестройка структуры в направлении повышения ее симметрии → превращение в более симметричную высокотемператур. модификацию. Сжатие к-ла при нагревании (отрицательное Т. р.) долгое время считалось уникальным явлением. В результате определения параметров тензора Т. р. многих м-лов и их синтетических аналогов было показано (Филатов С.К., 1982), что линейное Т. р. отрицательное – явление, свойственное ~ ⅓ косоугольных к-лов. Скачок частоты его встречаемости при переходе от ромб. к-лов к мон. и трикл. объясняется появлением углов элементарной ячейки кристалла, не фиксированных симметрией, и возможными в связи с этим сдвиговыми (связанными с изменением углов ячейки) деформациями. Подобные деформации резко анизотропны; это их свойство приводит к тепловому разуплотнению г. п. в условиях метаморфизма и повышению их проницаемости для флюидов на глуб. > 4 км (глубина консолидации п. под действием литостатического сжатия ~ 1 кбар), что благопрятно для аккумуляции в г. п. эндогенных руд. Т. р. кристаллич. решетки и кристаллич. структуры изучают методами терморентгенографии; расширение изделий измеряют методом дилатометрии. Количественно Т. р. характеризуется температур. коэф. объемного расширения (см. Деформация кристаллической структуры).
|
