«р - ак, в отношении кристаллографической можно выделить четыре основных ти!?а Ёервичногооёіёъ;т:]‹ёаі‹: ляЦионного льда. 1. Главные оси ориентированы преимущественно в направле- Нии нормали к поверхности замерзания (линейная ориен- тировка) — при медленном замерзании спокойной ВОдНОй поверхности и при намерзании на гладкую твердую! поверх- ность в условиях интенсивной теплоотдачи по нормали к ней 2. Главные оси расположены преимущественно параллельно поверхности замерзания (поясная ориентировка) — при намерзании на твердое гладкое основание в условиях обрат- ной температурной — стратификации (переохлаждение ` внутри воды больше, чем у основания). З. Главные оси ориентированы частью нормально, частью. параллельно поверхности замерзания (линейно-пояс- ная ориентировка) — обычный Й за спокойной водной Е‹)верхио)сти. Н 4. Кристаллографическая ориенти ровка хаоти- ческая — при замерзании быстро движущейся воды и при намерзании на гладкое твердое основание в`условиях равномер- ного переохлаждения значительного слоя воды (при теплоотдаче косо к поверхности основания или при очень медленном охлаж- дении). Кристаллы в первичном слое конжеляционного льда частью ангедральные, преимущественно же субгедральные пластинча- тые. Гаким образом, структура первичного слоя конжеляцион- Ного льда варьирует между аллотриоморфно-зернистой и ги- пидиоморфно-зернистой пластинчатого типа с линейной пояс- ной, линейно-поясной или хаотической ориептнронкой: ОРТОТРОПНАЯ [КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ ВТОрБЯ стадия конжеляционного ЛЬДООбРЗЗОВаНИЯ является главной стадией, дающей основную. массу конжеляционного льда. Она отличается от ПЕРВОЙ стадии: 1) вынужденным ростом кристаллов только в направлении нормали к поверхности фронта кристаллизации, обусловленным препятствиями, которые создаются во всех остальных направле- ниях соседними кристаллами; 2) малой величиной переохлаждения воды, которое происхо- дит только со стороны растущих кристаллов льда, вызывается отводом тепла через эти кристаллы и немедленно ведет к кри- сталлизации воды, как правило, вынужденной уже существую- щими кристаллами (без зарождения новых) 164 Геометрический отбор. Первая из этих особен- ностей — правильный ориентированный рост, ведущий к!воз- никновению лараллельно-волокнистой или призматически-зер- нистой структуры — была названа Ф. Ринне ортотропией, или ортотаксисом * (Ешпе, 1926, стр. 71). Частным случаем ортотропии Ринне считал упоминавшуюся уже выше «термотропию» — направленный рост кристаллов, обусловлен- ный непосредственным ориентирующим влиянием теплового потока. При этом не проводилось никакого разграничения между направлением роста и внешней формой кристаллов, с одной стороны, и кристаллографической ориентировкой — © другой: ориентируя пространственную решетку кристаллов, тепловой поток якобы тем самым обусловливает направление роста кри- сталлов и геометрические особенности, обозначаемые понятием ортотропии. Ошибочность одной из сторон гипотезы Ринне, касающейся влияния теплового потока на кристаллографическую ориенти- ровку, уже отмечалась выше. Другая сторона гипотезы была опровергнута А. В. Шубниковым и Г. Г. Леммлейном (1927), которые простым экспериментом показали, что ортотропия роста кристаллов вызывается чисто геометрическими причинами — их взаимным стеснением и что направление теплового потока не играет при этом никакой роли. Но ортотропный взаимно-стесненный рост кристаллов в боль- шинстве случаев оказывает влияние и на кристаллографическую ориентировку формирующегося поликристаллического агрегата. Причину установленного еще в 1817 г. (Втехузфег, 1818) и затем подтвержденного громадным количеством наблюдений наличия линейной ориентировки главных осей в направлении замерзания у кристаллов конжеляционного льда (в ледяном покрове водо- емов) долгое время видели в возникновении такой ориентировки в стадию протокристаллизации в первичном слое. Однако в конце прошлого века появились данные, свидетельствовавшие о возмож- ности вторичного развития упорядоченной ориентировки в тех случаях, когда первый слой льда ею не обладал. Исследователь, впервые обративший внимание на это явление, пытался объяснить его ориентирующим влиянием давления, возникающего после образования на поверхности воды сплошного слоя льда (Огу- ва!5К!, 1897, стр. 411). Эта гипотеза, содержащая, кроме всего прочего, логические ошибки, вскоре была экспериментально опровергнута (Мвве, 1900) и не представляет интереса. 1 Понятия ортотропия (ортотаксис) и термотропия (термотаксис) заимствованы из биологии, где они означают особенности роста живых организмов, в частности, обусловленные теми или иными внешними влияниями (например, гелиотропия растений). , ` 165