Каталог
  

Калиевые полевые шпаты


Группа полевых шпатов

Полевые шпаты являются самыми распространенными минералами земной коры. Они составляют около 50 % ее массы. Приблизительно 60 % их заключено в магматических породах, около 30 % – в метаморфических и 10 % – в осадочных. Наличие или отсутствие полевых шпатов, количество и состав их положено в основу минералогической классификации магматических пород. В связи с этим определение состава полевых шпатов является одной из главных задач при изучении горной породы. По химическому составу полевые шпаты являются алюмосиликатами K,Na,Ca, в редких случаях – Ва.

По кристаллохимической структуре полевые шпаты представляют собой каркасные алюмосиликаты с анионной группой (AlSi3O8)¯. Если же в двух тетраэдрах на местоSiвстанетAl, анион будет иметь вид (Al2Si2O8)2 ¯ и тогда в решетку полевых шпатов войдут двухвалентные катионыCaилиВа.

Близость ионных радиусов Na (0.98 Å)иСа(1.01Å), а такжеК (1.33Å) иВа (1.36Å) обусловливают в полевых шпатах явление изоморфизма. В соответствии с особенностями химического состава полевых шпатов их разделяют на три подгруппы:

    1. Подгруппа Na–Caполевых шпатов –плагиоклазов.Na(AlSi3O8) – Са(Al2Si2O8). Они иногда содержат небольшую примесьК(AlSi3O8).

    2. Подгруппа Na–Kполевых шпатов –калиевых полевых шпатов (щелочных). К(AlSi3O8) – Na(AlSi3O8). ПримесьСа(Al2Si2O8) в них совершенно ничтожна.

    3. Подгруппа K–Baполевых шпатов –гиалофановК(AlSi3O8) –Ва(Al2Si2O8).

Из этих полевых шпатов главную роль играют плагиоклазы и калиевые полевые шпаты (КПШ9).

Плагиоклазы

Плагиоклазы (Plg) представляют собой изоморфный ряд минералов с полной смесимостью двух крайних членов – альбита (Alb) –Na(AlSi3O8) и анортита (An) –Са(Al2Si2O8). Различают шесть минералов среди этого непрерывного ряда, причем границы между ними являются условными, но общепринятыми (табл. 3). Составы плагиоклазов по содержаниюAnкомпонента выражаются номерами деление плагиоклазов на кислые, средние и основные близко совпадает с делением магматических пород по содержаниюSiO2на кислые, средние, основные и ультраосновные. И обычно составыPlgраспределяются по соответственным группам пород. Промежуточные члены рядаPlgназываются также промежуточными терминами, например, альбит-олигоклаз, олигоклаз-андезин ит.д.

Таблица 3

Название

Номер

Тип плагиоклаза

Альбит

0 – 10

Кислые

Олигоклаз

10 – 30

Андезин

30 – 50

Средние

Лабрадор

50 – 70

Основные

Битовнит

70 – 90

Анортит

90 – 100

Основные плагиоклазы являются более высокотемпературными минералами, чем кислые. Анортит кристаллизуется при температуре 1550º С, альбит – при 1100º С.

Положение оптической индикатрисы в Plgзакономерно изменяется с изменением состава и внутренней структуры. Их оптические свойства также постепенно изменяются, как и составы изоморфных смесей. Эта постепенность позволяет по оптическим свойствам определять составыPlgпод микроскопом без их химического анализа.

Сингония –триклинная.

Форма зерен.Образуют таблитчатые или таблитчато-призматические кристаллы, а также встречаются в виде неправильных зерен. В шлифах разрезыPlgчасто имеют характерную прямоугольную форму.Plgглубинных пород образует короткие, а гипабиссальных – узкие и длинные прямоугольники. В основной массе излившихся породPlgприобретает игольчатую форму.

Цвет минерала в шлифе и плеохроизм. Бесцветный, часто замутнен вторичными изменениями.

Показатель преломления постепенно увеличивается отng = 1.539,np =1.529,пm= 1.532 – у альбита доng = 1.589,np =1.576,пm= 1.584 – у анортита. По направлению движения полоски Бекке относительно канадского бальзама (п= 1.54) можно ориентировочно определить, с основным или кислым плагиоклазом мы имеем дело: альбит имеет более низкийп, олигоклаз –правный канадскому бальзаму, аполигоклаза-андезина, андезина и т.д.– больше канадского бальзама.

Двупреломлениеизменяется от 0.011 у альбита до 0.008 у олигоклаза и андезина, а далее снова возрастает, достигает 0.013 у анортита. Низкое двупреломление обусловливает наличие серых и белых или желтовато-белых (у анортита) цветов интерференции.

Угол погасания(b:Ng). Погасаниекосое. Только у одного из членов ряда,олигоклаза, наблюдается близкое совпадение осиbсNg.

Удлинение (знак главной зоны)по.

Спайность совершеннаяпо грани второго (010) и третьего (001) пинакоидов. Угол между трещинами спайности равен 87º.

Двойники.Из кристаллографических свойствPlgочень важно наличиепростых иполисинтетическихдвойников, по которым эти минералы сразу же узнаются под микроскопом. Все многообразие двойниковых законов сводится к двум типам:

  1. Нормальныйтип (альбитовый, манебахский, бавенский) – когда двойниковая ось является перпендикуляром к плоскости срастания. Кристаллы срастаются друг с другом при повороте около этой оси на 180º. Самый распространенный полисинтетический закон этого типа – альбитовый. Удлинение полосок в этом случае по большей части отрицательное, кроме очень основныхPlg, близких по составу к анортиту.

  2. Параллельныйтип двойникования (периклиновый, карлсбадский). В этом случае двойниковая ось является какой-либо кристаллографической осью (а, b илис), лежащей в плоскости срастания. Наиболее распространенный полисинтетический закон этого типа периклиновый. Отличить периклиновый закон от альбитового можно по положительному удлинению двойниковых полосок.

Часто встречаются зерна, в пределах которых развиты совместно несколько законов, например, альбитовый и карлсбадский и т.д.

Номер плагиоклаза.

1. Наиболее просто, но менее точно, определяют номер Plgна разрезе, перпендикулярном (010). Эти разрезы легко узнать по тому, что на них наиболее резко выступает двойниковое строение полисинтетического альбитового закона. Двойниковые швы между полосками должны быть очень тонкими и резкими и проектироваться вертикально на плоскость шлифа. Так как оптические индикатрисы в обоих системах полосок наклонены симметрично двойниковому шву, то когда зерно поставлено двойниковым швом параллельно нити, вся система полосок должна иметь одинаковую степень освещенности. Поэтому и угол погасания относительно двойникового шва должен быть одинаков. Только две соседние полоски гаснут при повороте на один и тот же угол в противоположные стороны. Это метод «симметричного погасания». Измерив угол погасания, можно приблизительно судить о составе минерала. Недостатком этого метода является то, что определение будет сделано неточно, если его провести на одном зерне. Определение надо сделать на нескольких зернах инаибольший уголдаст наиболее близкие результаты. Знак угла погасания, который необходимо установить для всех углов, имеющих значение меньше 18º, определяется путем сравнения показателей преломленияPlgс показателем преломления канадского бальзама. ЕслипPlgбудет большепканадского бальзама, то знак угла погасания считается положительным, если меньше или равен, то отрицательным. Определяют номерPlg, пользуясь кривой максимальных углов для высокотемпературныхPlgв случае исследованияPlgиз эффузивных пород, и кривой для низкотемпературныхPlgв случае исследованияPlgиз интрузивных пород. Пользуются диаграммой, составленной по методу Мишель-Леви .

2. Более точно, определяют номер Plgсдвойникованного поальбитовому закону, на разрезах, перпендикулярных (010) и (001). Это разрезы, в которых имеются трещинки спайности по (001), идущие под косым углом поперек двойниковых пластинок. Угол погасания определяется так же, как и в разрезе зоны симметрии, но при этом достаточно одного определения, которое даст состав зерна. Так как смещение индикатрисы в кристалле происходит в одном направлении, тоNpее при переходе от альбита к андезину постепенно переходит с одной стороны кристалла на другую. В момент погасанияNp у альбита оказывается в тупом, а у андезина в остром углу между двойниковым швом и спайностью по (001). У олигоклаза (№ 21) момент погасания параллелен двойниковому шву, и погасаниепрямое. У альбита оно равно 22º, а у анортита 80º, но в остром углу. Если угол больше 22º, топогасание положительное.

3. Определение № Plgна разрезах, перпендикулярных (010) и (001). Этот разрез отличается тем, что кроме тонких двойниковых швов по (010) видны трещинки спайности по (001), идущие под косым углом поперек двойниковых пластинок.Закон двойникованияв этом разрезене важен, поэтому при совмещении полосок с вертикальной нитью окулярного креста они могут приобретать одну интерференционную окраску (по альбитовому закону), а могут разную (по другим законам). Для определения составаPlgберут угол погасания (010): Np, измеренный в той половине двойника, где находятся трещинки спайности по (001). Измерив величину угла (010): Np, обращаемся затем к диаграмме, составленной по методу Бекке и Беккера и определяем составPlg. На диаграмме приведены кривые для определения низко- и высокотемпературныхPlg. По первой кривой определяютPlgглубинных и метаморфических, по второй – излившихся пород. Если измеренный угол погасания меньше 15 – 18º, необходимо выяснить знак угла погасания. Если при погасании вертикальная нить окулярного креста окажется в остром углу (87º), то погасание положительное, если в тупом углу (93º) – отрицательное.

Удлинение (знак главной зоны)может быть положительное и отрицательное.

Оптический знак и угол 2V. Двуосный, оптически положительный, угол2V75 – 90º.

Вторичные изменения.Кислые плагиоклазысерицитизируются(серицит – чешуйчатый мусковит), каолинизируются, а основные замещаютсясоссюритом(агрегатом минералов эпидот-цоизитовой группы, альбита и др.). ВPlg, содержащих некоторую примесьК(AlSi3O8) могут встречаться структуры распада твердых растворов –антипертиты(мелкие выделения микроклина в основной массеPlg).

Характерные особенности. Полисинтетические двойники, показатель преломления выше канадского бальзама, характерные продукты замещения, иногда (в эффузивных породах) имеют зональное строение.

Происхождение.Магматические и метаморфические минералы. БогатыеAlbплагиоклазы находятся в лейкократовых кислых породах (гранитах, аплитах и др.), богатыеAn– в основных (габбро, базальтах и др.).

Парагенезис.БогатыеAlbплагиоклазы ассоциируют с кварцем, КПШ, биотитом. БогатыеAn– с пироксенами, амфиболами, сфеном, эпидотом, различными акцессорными и рудными минералами.

Калиево-натриевые полевые шпаты

Представлены двумя группами минералов. Одни из них кристаллизуются в моноклинной, другие – в триклинной сингониях. Моноклинные – санидин и ортоклаз, триклинный – микроклин. Химический составК(AlSi3O8).Натрийсодержащие моноклинный натронсанидин и триклинный анортоклаз(Na,К)(AlSi3O8)состоят из двух фаз – альбита и ортоклаза. Так как ионные радиусы Na (0.98 Å) иК (1.33Å) существенно различаются друг от друга, то полная смесимость междуК(AlSi3O8) иNa(AlSi3O8) возможна только при высокой температуре. При низких температурах смесимость их ограниченна, благодаря чему непрерывные твердые растворы, образовавшиеся при высоких температурах, с понижением ее распадаются и образуютпертиты– закономерные срастания калиевого и натриевого полевого шпата. Также, как и плагиоклазы, кали-натриевые полевые шпаты могут быть высокотемпературными или низкотемпературными, т.е. могут иметь неупорядоченную и упорядоченную структуру. Санидин и анортоклаз – это высокотемпературные, а ортоклаз и микроклин – низкотемпературные разности КПШ.

Форма зерен.Кристаллы редки – таблитчатые или столбчатые – вытянутые вдоль осиа, но чаще встречаются зерна неправильной формы.

Цвет минерала в шлифе. Бесцветный, слегка мутноватый.

Показатель преломления ng = 1.524 – 1.535,np =1.518 – 1.528,пm= 1.522 – 1.533 – у ортоклаза. У микроклина:ng = 1.521 – 1.530,np =1.514 – 1.523,пm= 1.518 – 1.526. Такойнизкий показатель преломленияу КПШ обусловливает низкий рельеф и ясную линию Бекке по границе между ним и кварцем, плагиоклазами или канадским бальзамом. Полоска Бекке является хорошим способом отличить КПШ от других минералов с низким показателем преломления. Для КПШ очень хорошо наблюдать дисперсионный эффект. Они будут казаться розоватыми на общем фоне. Так становятся заметными даже мельчайшие их зернышки.

Двупреломлениеу санидина, ортоклаза и микроклинаng ─ np= 0.006 – 0.008, что проявляется в скрещенных николях в виде серых, светло-серых и белых цветов интерференции первого порядка. У анортоклаза двупреломление может повышаться до 0.013.

Угол погасания(а:Nр) от 5 до 12º, (с:Nm) – от 14 до 21º, (b:Ng) = 0 – у ортоклаза. У микроклина угол погасания в зависимости от среза колеблется от 5 до 19º.

Удлинение (знак главной зоны)может быть положительное и отрицательное.

Спайность весьма совершенная по граням (001) и ясная или несовершенная по (010) и (110).

Двойникивстречаются простые двойники по карлсбадскому, манебахскому и бавенскому законам – у ортоклаза. В микроклине шире распространены полисинтетические микродвойники в двух направлениях (микроклиновая решетка) по альбитовому и периклиновому законам (полосы в решетке не резкие, расплывчатые в отличие от сходных полос в плагиоклазе). Иногда решетка располагается участками (пятнистый микроклин). В зависимости от среза системы двойников пересекаются то почти под прямым углом, то под сильно скошенным.

Оптический знак и угол 2V. Минерал двуосный,отрицательный, в редких случаях положительный, угол 2Vколеблется от 30 до 84º.

Вторичные изменения.Главными и единственными продуктами замещения КПШ являетсякаолинизация(илипелитизация), в результате которой минерал мутнеет и становится буроватым (из-за способности каолинита сорбировать гидроокислы железа). В отличие от плагиоклаза КПШ не подвергается серицитизации. В КПШ часто содержатся включения акцессорных минералов, чешуйки слюд. Часто встречаются структуры распада твердых растворов –пертиты(веретенообразные, округлые, мелкиевключения альбита, часто ориентированные по спайности).

Характерные особенности– неправильные формы, низкий показатель преломления (розовая дисперсионная окраска), характерная микроклиновая решетка, буроватые продукты замещения и помутнение.

Происхождение.КПШ являются одной из главных составных частей в магматических породах кислого и щелочного состава (гранитах, сиенитах, граносиенитах, пегматитах). Микроклин и ортоклаз могут быть и гидротермально-метасоматического происхождения.

Парагенезис.Кварц, кислые плагиоклазы, амфиболы, биотит, мусковит, магнетит, редкие акцессорные – монацит, ортит, ксенотим и др.

Кварц

Один из самых распространенных минералов на поверхности Земли. Кварц (Q) встречается в породах различного генезиса – изверженных, метаморфических и осадочных.

Сингониятригональная(низкотемпературный) игексагональная(высокотемпературный).

Цвет минерала в шлифе.Бесцветный, чистый, ясный.

Форма зеренв основном неправильная. Идиоморфные кристаллыQвстречаются только в кислых лавах.

Показатель преломленияng= 1.553, аnp= 1.544. Показатель преломления канадского бальзама близок к этой величине и при одном николе кварц не выдается на окружающем его фоне.

ДвупреломлениеQимеет сравнительно низкое 0.009. В скрещенных николях он имеет желтовато-белую интерференционную окраску.

Оптический знак.Кварц легко отличается от других минералов, благодаря одноосности и оптически положительному знаку.

Спайностьотсутствует.

Погасание.Так как кварц одноосный минерал, то, в случае правильных кристаллографических форм, он будет иметь прямое погасание. Деформированные зернаQпри скрещенных николях гаснут не одновременно, как будто через зерно пробегают тени. Такое явление называетсяволнистым погасанием.

Вторичные изменения.Кварц является примером очень устойчивого минерала. В нем не бывает вторичных изменений. Часто содержит газово-жидкие включения и включения различных минералов.

Парагенезис.Ассоциирует с кислыми и средними плагиоклазами, КПШ, биотитом, мусковитом, акцессорными (циркон, апатит, монацит, ксенотим и др.) и рудными минералами.

studfiles.net

КАЛИЕВЫЕ ПОЛЕВЫЕ ШПАТЫ

ПОЛЕВЫЕ ШПАТЫ

Это самые распространённые породообразующие минералы земной коры. Они составляют 50% её массы. Многие горные породы почти целиком или более чем на половину состоят из полевых шпатов.

«Шпат» - по-гречески значит «пластина». В старину это название применялось ко всем минералам с совершенной спайностью, выражающейся в способности раскалываться при ударе на ровные пластины с гладкой, будто полированной, поверхностью. Полевым же этот шпат назвали, видимо, потому, что, в силу своей распространённости, он и сложенные им породы часто встречались на крестьянских полях. Оттуда же, с крестьянских полей, этот минерал попадал и на столы средневековых минералогов. Таким образом его название и закрепилось в науке.

Используются полевые шпаты преимущественно в качестве сырья для производства керамики. Некоторые разновидности – лабрадор, лунный камень, солнечный камень – материал для ювелирных украшений и сувениров.

С полевым шпатом я познакомился ещё во 2-3-м классах, в процессе изучения зёрен, слагавших гранит. Наравне с кварцем и слюдой этот минерал стал одним из первых «полезных ископаемых» в моей детской коллекции. Поводом же для особой гордости является тот факт, что зёрна полевого шпата в граните я определил сам. Я «вычислил» его «дедуктивным методом»…

В то время кварц и слюда уже были хорошо известны мне. Школьный учебник природоведения давал ясные описания отличительных свойств этих минералов: кварц похож на стекло, а слюда легко расщепляется на тонкие листочки. С полевым шпатом дело обстояло сложнее. Но если гранит состоит из кварца, слюды и полевого шпата, то зёрна, содержащиеся в нём, не похожие ни на кварц, ни на слюду, однозначно являются полевым шпатом. Тщательно изучая в лупу кусочки гранита, подобранные на стройках, и используя этот метод исключения, я и «вычислил» искомый полевой шпат.

Граниты красный и белый,

сложенные соответственно красным и белым полевым шпатом

фото автора

Зёрна полевого шпата в кусочках гранита были белые, серые, либо красные различных оттенков. Тогда же я заметил, что цвет гранита в значительной мере зависит от цвета слагавших его полевых шпатов: гранит, в составе которого преобладали белые или серые полевые шпаты, окрашен в светло-серые тона, а гранит, сложенный красноватыми полевыми шпатами, обладает цветом от светло-розового до кирпично-красного. Изредка мне встречались кусочки почти белого гранита, сложенного исключительно белым полевым шпатом и кварцем, без примеси слюды.

В строительном щебне всегда резко преобладали кусочки серого гранита. И кусочки красного гранита на этом фоне контрастно выделялись. Но кроме красного гранита в сером щебне встречались и отдельные кусочки красного полевого шпата (гораздо реже белого). Особенно после дождя, будучи смоченными водой, они смотрелись на общем сером фоне почти как драгоценные камни. Моё внимание они привлекали не только яркой окраской, но и стеклянным блеском удивительно ровных, будто отполированных, сколов – так называемых, плоскостей спайности.

Красные полевые шпаты привлекали не только моё внимание, но и внимание некоторых моих одноклассников. Зная о моём увлечении, они несли ко мне свои находки, и я с гордостью знатока давал им определения с ходу: это полевой шпат!

Спустя годы я узнал, что белые и красные полевые шпаты отличаются друг от друга не только цветом, но и химическим составом, отчего имеют и различные минералогические названия. Белые, или натриево-кальциевые, полевые шпаты входят в группу плагиоклазов, а красные, или калиевые, полевые шпаты разделяются на микроклин и ортоклаз.

Жила пегматоидного гранита, расколотая вдоль своего простирания.

Красное – микроклин, белое – плагиоклаз (альбит).

Песчанский карьер. Фото автора

КАЛИЕВЫЕ ПОЛЕВЫЕ ШПАТЫ

В природе калиевые полевые шпаты (далее – КПШ) представлены двумя минералами – микроклином и ортоклазом. Они очень похожи, и без лабораторных исследований их практически невозможно различить. Долгое время я произвольно называл кременчугские КПШ ортоклазами. На мой взгляд это созвучие гармонично сочеталось с их внешним видом (в общем, оно мне больше нравилось). Но позже, ознакомившись с работами геологов, занимавшихся изучением Среднего Приднепровья, и Кременчугского района в частности, увидел, что все они называют наши КПШ микроклином…

МИКРОКЛИН

Общие сведения:

Название происходит от греческих слов «микро» - «маленький» и «клино» - «наклоняю». Связано с небольшим отклонением (20') от прямого угла между плоскостями спайности.

Химическая формула: K[AlSi3O8]

Цвет белый, серый, розовый, жёлтый, мясо-красный, зелёный.

Твёрдость по шкале Мооса – 6.

Плотность 2,5-2,6.

Спайность совершенная в двух направлениях. Излом неровный, ступенчатый.

Блеск стеклянный до перламутрового.

Просвечивает или непрозрачный.

Легко выветривается и переходит в каолинит.

Происхождение магматическое, метаморфическое, метасоматическое.

Формы выделения: блоки от крупно- до гигантокристаллических; тонкозернистые, плотные, сливные агрегаты; кристаллы, сростки кристаллов, двойники.

Породообразующий минерал кислых и щелочных магматических пород, гнейсов и кристаллических сланцев, пегматитов.

Используется как сырьё для производства фарфора и фаянса. Зелёная разновидность микроклина амазонит — поделочный камень.

ОРТОКЛАЗ

Общие сведения:

Название происходит от греческих слов «ортос» - «прямой» и «клазис» - «излом». Связано с прямым углом между плоскостями спайности.

Химическая формула: K[AlSi3O8]

Цвет белый, серый, розовый, жёлтый, мясо-красный, реже бесцветный (адуляр, санидин).

Твёрдость по шкале Мооса – 6.

Плотность 2,5-2,6.

Спайность совершенная в двух направлениях.

Блеск стеклянный до перламутрового.

Излом неровный, ступенчатый.

Прозрачный, просвечивает или непрозрачный.

Легко выветривается и переходит в каолинит.

Происхождение магматическое, метаморфическое, метасоматическое.

Формы выделения: блоки от крупно- до гигантокристаллических; тонкозернистые, плотные, сливные агрегаты; кристаллы, сростки кристаллов, двойники.

Породообразующий минерал кислых и щелочных магматических пород, гнейсов и кристаллических сланцев, пегматитов.

Используется как сырьё для производства фарфора и фаянса. Некоторые разновидности используются в ювелирном деле: лунный камень – белый, с голубой и серебристой иризацией; солнечный камень – бесцветный, с золотистым отливом, обусловленным включениями слюды.

Многие годы я сомневался: почему именно микроклин, а не ортоклаз? Быть может, они в одинаковой мере входят в состав наших гранитов?

Как видно из вышеприведённых описаний микроклина и ортоклаза, эти полевые шпаты, за исключением своих разновидностей, визуально, действительно, ничем не отличаются друг от друга. Причины тех незначительных отличий, которые внешне выражаются в 20-ти минутной разнице между углами спайности, кроются в особенностях кристаллических решёток этих минералов. Эти особенности устанавливаются только специальными исследованиями (например, в шлифе под поляризационным микроскопом обнаруживается так называемая «микроклиновая решётка», не свойственная ортоклазу). И всё-таки, полагаясь на то, что геологами, с работами которых я ознакомился, такие исследования были проведены, я стал называть кременчугские КПШ микроклином. Хотя для уровня данного повествования разница между микроклином и ортоклазом никакого значения не имеет.

Позднее моя приверженность мнению официальной науки по данному вопросу нашла более детальное обоснование:

«…санидин, ортоклаз и микроклин отличаются друг от друга порядком расселения атомов алюминия в четверках тетраэдров (Т4О8). Соединяясь вершинами, они образуют каркасный скелет структуры. В каждой такой четверке только один тетраэдр обязательно занят алюминием, отсюда анионный радикал имеет формулу (AlSi3O8)–. И вот, разница между тремя полевыми шпатами заключается в том, где располагается алюминий. В отличие от микроклина, в котором алюминий располагается строго в определенных тетраэдрах, в санидине он расположен хаотично (где придется), поэтому его структура считается неупорядоченной. Структура ортоклаза частично упорядоченная. Степень упорядоченности зависит от скорости кристаллизации. В молодых (мезо- и кайнозойских) эффузивах КПШ вкрапленников наиболее часто представлен санидином с хаотичным распределением алюминия по всем возможным позициям. В древних (протерозойских и архейских) гранитах, пегматитах, гнейсах КПШ чаще всего является упорядоченным микроклином, гораздо реже встречается ортоклаз».

(Из статьи «Каркасные алюмосиликаты» с сайта bygeo.ru)

Микроклин. Включения микроклина в кварце. Крюковский карьер. Фото автора

В кременчугских недрах микроклин пространственно и генетически связан с жилами гранитов кировоград-житомирского комплекса нижнего протерозоя – самых молодых из всех местных гранитоидов. Их абсолютный возраст оценивается в 1,7-2,0 млрд. лет. Микроклин в них является главным породообразующим минералом. Цвет его обычно кирпично-красный, оранжево-красный, розово-красный. Поскольку в гранитах и пегматитах полевой шпат количественно всегда преобладает над остальными минералами, цвет этих пород напрямую зависит от его цвета. Так микроклиновые граниты Власовки большей частью желтоватые, поскольку микроклин в них жёлтый, оранжево-жёлтый, а микроклиновые граниты Песчанского, Крюковского и Мало-Кахновского карьера розовато-красные до кирпично-красного.

Размер кристаллов (зёрен) в разных гранитоидах сильно варьирует. Так в аплитовидных гранитах микроклин очень мелкозернистый, даже микрозернистый, не различимый невооружённым глазом. В средне- и крупнозернистых гранитах зёрна микроклина имеют размеры от первых миллиметров до первых сантиметров. В пегматитах же микроклин образует блоки, измеряемые десятками сантиметров, а порой и метрами (если брать их вместе с закономерными вростками кварца). Наиболее крупный выколок чистого мясо-красного микроклина был добыт мною из пегматитовой жилы в Крюковском карьере. Его размеры составили 14х13х9 см. Между тем, это был всего лишь обломок гораздо более крупного кристалла. Менее крупные штуфы микроклина мне удавалось добыть из пегматитовых жил в Шматковском (Саловском) и Песчанском карьерах.

В крюковском пегматите микроклин закономерно прорастает серым или дымчатым кварцем, образуя так называемый графический, или письменный, гранит (см. «Кварц»). Ещё вдоль плоскостей спайности крюковского микроклина развиты плёночки-листочки серицита, который, по-видимому, является продуктом автометасоматического изменения данного полевого шпата.

При более тщательном рассмотрении плоскостей спайности микроклина можно увидеть густую сеть тонких красных жилок, пронизывающих весь камень. Эти же жилки продолжаются и через кварцевые зёрна. Но в кварце они светло-серые. По-видимому, эти жилки имеют метасоматическую природу и образовались на заключительном этапе формирования пегматитового тела, когда весь его объём был раскристаллизован, а сокращение объёма вследствие его остывания явилось причиной образования в пегматите густой сети микротрещин. Едва образовавшись, эти микротрещины стали проводящими каналами для метасоматических растворов, проникавших с глубины, из остаточного очага.

Такие красные (реже жёлтые или розовые) жилки характерны для микроклинов практически из всех кременчугских карьеров. Они являются частным проявлением так называемого калиевого метасоматоза, или микроклинизации (калишпатизации). Проникновение тех же метасоматических растворов во вмещающие плагиограниты, гнейсы или мигматиты вызвало их микроклинизацию. При этом плагиоклазы частично или полностью превратились в микроклин, роговая обманка – в биотит, а биотит – в серицит или мусковит. Микроклинизированные зоны в плагиогранитоидах выглядят обычно светлыми, розоватыми пятнами или прожилками с размытыми очертаниями. Структура микроклинизированного гранита визуально неотличима от структуры окружающего неизменённого плагиогранита. Этим и отличается микроклиновый гранит магматического (инъекционного) происхождения от микроклинового (микроклинизированного) гранита метасоматического происхождения. Нет сомнения, что микроклинизация, как метасоматический процесс, генетически связана с интрузиями (инъекциями) микроклиновых гранитов кировоград-житомирского комплекса: отделявшиеся от остывающих порций расплава флюиды, богатые калием, спровоцировали метасоматические преобразования во вмещающих породах.

Таким образом, в кременчугских гранитоидах присутствуют зёрна микроклина двух разных генезисов – магматического и метасоматического. Но при этом они образовались синхронно и в результате одного и того же тектонического события.

Инъекционные жилы микроклинового гранита в гранодиорите.

Песчанский карьер. Фото автора.

Метасоматическая жила микроклинового гранита в плагиограните.

Песчанский карьер. Фото автора

ПЛАГИОКЛАЗЫ

Название происходит от греческих слов «плагиос» - «косой» и «клазис» - «излом». Связано с косым углом между плоскостями спайности.

Минералы этой группы образуют непрерывный изоморфный ряд натриево-кальциевых алюмосиликатов: альбит NaAlSi3O8 - анортит CaAl2Si2O8.

Состав плагиоклазов обозначают номерами, которые выражают процентное содержание в плагиоклазе анортитовой составляющей. Например, плагиоклаз № 72 представляет изоморфную смесь, содержащую 72 % анортита и 28 % альбита.

C увеличением анортитовой составляющей в плагиоклазах убывает содержание кремнезёма, в связи с чем плагиоклазы от № 0 до № 30 называются кислыми, № 30-50 — средними и № 50-100 — основными.

Название плагиоклаза номер Содержание SiO2 Распространение в породах
Альбит 0-10 кислый Кислые - граниты
Олигоклаз 10-30 кислый Кислые - граниты
Андезин 30-50 средний Средние - диориты
Лабрадор 50-70 основной Основные – габбро, анортозиты, лабрадориты, битовнититы, долериты, диабазы, амфиболиты.
Битовнит 70-90 основной
Анортит 90-100 основной

У всех плагиоклазов совершенная спайность и неровно-ступенчатый излом. Отличительная особенность – характерная параллельная штриховка на одной из плоскостей спайности, обусловленная полисинтетическим двойникованием (результат распада твёрдого раствора альбит-анортит). Чем больше содержание в плагиоклазе анортитовой составляющей, тем штриховка плотнее.

Блеск всех плагиоклазов стеклянный, перламутровый, у основных плагиоклазов – до металловидного. Иногда наблюдается иризация – радужное или одноцветное сияние, исходящее из глубины камня при падении на него световых лучей. Наиболее часто иризация наблюдается у лабрадора. Синяя иризация стала своего рода визитной карточкой этого минерала и даже получила отдельное название – лабрадоризация. Реже лабрадор иризирует в зелёных, жёлтых, оранжевых, красноватых тонах. Такие лабрадоры получили название спектролитов.

Непрозрачные, просвечивающие, редко прозрачные.

Твёрдость плагиоклазов – от 6 до 6,5. Плотность от 2,62 до 2,76 – возрастает от альбита к анортиту.

Плагиоклазы – самые распространённые породообразующие минералы в земной коре. Обнаружены также в метеоритах.

В кристаллических породах Кременчуга плагиоклазы распространены гораздо шире, чем микроклин. Это основные породообразующие минералы плагиогранитов, гранодиоритов, диоритов, мигматитов, гнейсов. Они также входят в состав некоторых микроклиновых гранитов, амфиболитов, гнейсо-амфиболитов, диабазовых порфиритов. Но из всех приведённых в верхней таблице плагиоклазов в недрах Кременчуга зафиксированы только первые четыре. Ниже в таблице привожу их некоторые сравнительные характеристики.

Название и его происхождение формула Цвет (зависит от примесей)
Альбит от латинского «альбус» - «белый» Na[AlSi3O8] Белый различных оттенков
Олигоклаз от греческого «олигос» - маленький и «клазис» - «излом» 70 - 90% NaAlSi3O8 10—30% CaAl2Si2O8 Белый, серый различных оттенков
Андезин по месту первой находки – в Андах 50 - 70% NaAlSi3O8 30—50% CaAl2Si2O8 Серый различных оттенков
Лабрадор по полуострову Лабрадор (Канада), где был впервые описан 30 - 50% NaAlSi3O8 50—70% CaAl2Si2O8 Серый до чёрного

Альбит. Фото автора

Согласно М. Н. Доброхотову, плагиогранитам Кременчуга свойственен олигоклаз, в несколько меньшей мере – альбит и андезин. Микроклиновые граниты содержат альбит и олигоклаз. Амфиболиты – андезин; в качестве вторичного минерала – альбит. Диабазовые порфириты - лабрадор. Хотя в виду слишком малого размера зёрен последнего заметить иризацию в нём невозможно.

В плагиогранитах и мигматитах плагиоклазы местами корродируются и замещаются микроклином, вследствие калиевого метасоматоза (микроклинизации). Развита также альбитизация олигоклаза и андезина.

Вообще, альбитизацию, как и микроклинизацию, следует рассматривать как частное метасоматическое проявление общих гранитизационных процессов. В ходе метасоматической гранитизации плагиоклазы теряют кальций и их состав становится всё более кислым. При этом кальций в них замещается натрием.

Жильный гранит, в котором плагиоклазы (альбит) частично замещены соссюритом.

Крюковский карьер. Фото автора

Иногда плагиоклазы замещаются соссюритом – агрегатной смесью эпидота, альбита, серицита, пренита и цоизита. Соссюритизация плагиоклазов – гидротермально-метасоматический процесс. Но я склоняюсь к мысли, что это даже автометасоматическое явление, происходившее на заключительном этапе формирования плагиогранитов и вызванное постмагматическими флюидами - остаточным компонентом гранитного расплава. Соссюритизированные плагиоклазы в кременчугских плагиогранитах мало распространены. Но всё-таки я замечал их в Крюковском и Шматковском карьерах. Обычно соссюритизации подвержены плагиоклазы крупнозернистых жильных плагиогранитов. Это легко объяснимо, ведь жильные граниты формировались из остаточного расплава, вмещавшего в себя и флюиды.

В плагиопегматоидных гранитах Власовского карьера по плагиоклазам часто развит зеленовато-жёлтый серицит. Причём некоторые из них замещены серицитом полностью. Серицитизация – тоже метасоматический процесс, вызванный остаточными гидротермальными растворами.

mykonspekts.ru

Полевые шпаты - Общие свойства

28 февраля 2011 Оглавление:

1. Полевые шпаты

2. Общие свойства

3. Применение

Полевые шпаты относятся к силикатам с кристаллической структурой каркасного типа, это ажурные постройки из кремнекислородных тетраэдров, в которых кремний иногда замещён алюминием. Они образуют довольно однообразные кристаллы моноклинной или триклинной сингоний, в виде немногочисленных комбинаций ромбических призм и пинакоидов. Характерны простые или, в особенности, полисинтетические двойники. Спайность совершенная в двух направлениях, по и. Кристаллы без примесей белые или бесцветные, от просвечиваюших до полупрозрачных и прозрачных. Но чаще содержат много примесей и включений, придающих им любые окраски. Плотность 2,54—2,75 г/см³. Твёрдость 6.

Все полевые шпаты хорошо травятся HF, плагиоклазы разрушаются также под действием HCl.

Подгруппы

Плагиоклазы

Плагиоклазы имеют общую формулу AlSi2O8:

  • Альбит.
  • Олигоклаз.
  • Андезин.
  • Лабрадор.
  • Битовнит.
  • Анортит.
Происхождение

Плагиоклазы, в основном салические, — главные породообразующие минералы магматических и многих метаморфических пород. В магматических породах сначала кристаллизуется плагиоклаз, богатый An-молекулой, а затем выделяется более кислый. В этих случаях могут развиваться зональные кристаллы. Некоторые магматические горные породы почти целиком состоят из плагиоклазов. В пегматитовых жилах часто встречается альбит, формирующийся за счёт других плагиоклазов, и особенно за счет натрийсодержащих калиевых полевых шпатов. В гидротермальных условиях в процессе выветривания плагиоклазы изменяются в каолинитовые минералы и серицитовую слюду. При этом плагиоклазы, богатые анортитовой составляющей, разрушаются быстрее, чем кислые; альбит более устойчив.

Калиевые полевые шпаты

Калиевые полевые шпаты часто в совокупности попросту называют «КПШ». К ним относятся:

  • Ортоклаз
  • Адуляр
  • Микроклин

Все три минерала соответствуют одной химической формуле, отличаясь друг от друга только степенью упорядоченности их кристаллических решеток.

Структурные особенности и номенклатура

Микроклин — триклинной сингонии, угол между плоскостями спайности отличается от прямого на 20°. Адуляр — с упорядоченной структурой и такой же формулой, но с наклоном спайности 30°. Санидин — моноклинный, с совершенно неупорядоченной структурой4O8), устойчив при температуре выше 500 °C, а ортоклаз, также строго моноклинный, имеет частично упорядоченную структуру КSi2O8 и устойчив при температурах между 500° и 300 °C. Ниже этой температуры стабильной формой является микроклин. В составе ортоклазов почти постоянно присутствует некоторое количество Na2О, промежуточные члены между ортоклазом и альбитом называются анортоклазами. Ряд ортоклаз—альбит обычно устойчив при высоких температурах, понижение температуры ведет к выделению альбита в ортоклазе или ортоклаза в альбите. Твердый раствор с санидином представляет собой моноклинную модификацию Na с содержанием некоторого количества калия и известен как барбьерит; другая модификация такого же состава, но триклинная, образует твердый раствор с высокотемпературным альбитом. Разновидности: адуляр, низкотемпературный ортоклаз со слабо развитыми гранями или без них, иногда опалесцирует и используется как полудрагоценный камень. Амазонит — светло-зелёный микроклин. Кристаллографические формы псевдомоноклинных триклинных представителей аналогичны формам ортоклаза. Ортоклаз характеризуется прямым углом между плоскостями спайности.

Для отличия плагиоклазов от калиевых полевых шпатов используется метод окрашивания. Для этого поверхность породы или пластинка минерала травится HF, а после помещается в раствор К-родизоната; — плагиоклазы, за исключением альбита, окрашиваются в кирпично-красный цвет.

Происхождение

Калиевые полевые шпаты — главные породообразующие минералы кислых магматических пород, а также некоторых широко распространённых метаморфических пород. В последних преобладает низкотемпературный микроклин, тогда как в магматических породах плутонического типа присутствует ортоклаз, а в вулканических — санидин. Анортоклаз — типичный минерал магматических пород, богатых натрием.

Ортоклаз и микроклин вместе с кварцем и мусковитом являются главными минералами пегматитов. Если в них присутствует берилл, микроклин может быть обогащён бериллием, который, как и алюминий, способен замещать атомы кремния. Для пегматитов характерны прорастания ортоклаза с кварцем, известные как «письменный гранит» и являющиеся продуктом раскристаллизации эвтектического магматического расплава. Адуляр — типичный полевой шпат в гидротермальных жилах альпийского типа.

По сравнению с плагиоклазами, калиевые полевые шпаты более устойчивы к разрушению, но они могут замещаться альбитом, давая начало «метасоматическому пертиту». В гидротермальных условиях и при выветривании они изменяются в минералы группы каолинита.

Хорошо известны месторождения калиевых полевых шпатов в Норвегии, в Швеции, на Мадагаскаре, на территории Ильменского заповедника и во многих других пегматитовых проявлениях Южного Урала. Также в штате Мэн, США, и в других местах.

Калиево-бариевые полевые шпаты

Довольно редкий минерал. Отдельные кристаллы кремового цвета имеют исключительно коллекционное значение.

Просмотров: 3650

4108.ru

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Cтраница 1

Калиевые полевые шпаты всегда содержат больший или меньший-процент окиси натрия.  [1]

Калиевые полевые шпаты моноклинной сингонии - санидин, ортоклаз и адуляр - отличаются оптической ориентировкой, морфологией кристаллов и условиями нахождения в природе. В триклинной сингонии кристаллизуются микроклин и плагиоклазы. Изоморфизм АЬ и An совершенный, устойчивый при различных температурах - это плагиоклазы. Плагиоклазы-непрерывный ряд изоморфных смесей, в котором довольно условно выделяют альбит, олигоклаз, андезин, Лабрадор, битовнит и анортит.  [2]

В природных условиях калиевые полевые шпаты, ассоциированные с плагиоклазами, в тесном срастании с кварцем образуют пегматиты. Полевые шпаты и пегматиты применяют в массах санитарно-строительных, фарфоровых и полуфарфоровых изделий, а также в составе глазурей. Для использования в глазурях особенно ценны существенно калиевые полевые шпаты. Плавясь инконгруэнтно с образованием вязкого стекла и лейцита, они увеличивают интервал плавления глазурей.  [3]

При вторичных изменениях калиевые полевые шпаты энергично разрушаются как механически, так и химически. В виде частично разложенных зерен они содержатся в песках ( арко-зовые пески), а их полное разложение приводит к образованию минералов группы каолина, причем перешедший в раствор калий в главной своей массе удерживается почвою и растениями.  [4]

В природных условиях калиевые полевые шпаты, ассоциированные с плагиоклазами, в тесном срастании с кварцем образуют пегматиты. Полевые шпаты и пегматиты применяют в массах санитарно-строительных, фарфоровых и полуфарфоровых изделий, а также в составе глазурей. Для использования в глазурях особенно ценны существенно калиевые полевые шпаты. Плавясь инконгруэнтно с образованием вязкого стекла и лейцита, они увеличивают интервал плавления глазурей.  [5]

Полевые шпаты разделяются на калиевые полевые шпаты и плагиоклазы.  [6]

Из большого многообразия полевошпатовых пород керамическая промышленность использует калиевые полевые шпаты - микроклин K [ AlSi3O8 ] триклинной сингонии, реже ортоклаз ( формула та же) моноклинной сингонии и кислые млагиоклазы. Плагиоклазы, состоящие в основном из альбитового компонента, называют кислыми, с высоким содержанием анортита - основными. В зависимости от условий кристаллизации полевых шпатов в их состав может входить целый ряд изоморфных заместителей. Главная масса микроклина, используемого керамической промышленностью, представлена микроклин-пертитом.  [7]

Из большого многообразия полевошпатовых пород керамическая промышленность использует калиевые полевые шпаты - - микроклин K [ AlSi3Os ] триклинной сингонии, реже ортоклаз ( формула та же) моноклинной сингонии и кислые млагиоклазы. Плагиоклазы, состоящие в основном из альбитового компонента, называют кислыми, с высоким содержанием анортита - основными. В зависимости от условий кристаллизации полевых шпатов в их состав может входить целый ряд изоморфных заместителей. Главная масса микроклина, используемого керамической промышленностью, представлена микроклин-пертитом.  [8]

В минералогическом составе песчаной и алевритовой фракций преобладает кварц, встречаются калиевые полевые шпаты, средние и. В составе глинистой фракции преобладают гнд-рослюды.  [9]

Наиболее важным полевошпатовым сырьем для керамической промышленности является ортоклаз или микроклин - эти калиевые полевые шпаты дают очень вязкое стекло, плавление ортоклаза и микроклина идет весьма постепенно, причем интервал между началом видимого плавления и его концом составляет 30 - 40 С. Альбит дает менее вязкое стекло, что может вызвать деформацию изделий при неосторожном обжиге. Анортит плавится только при температуре около 1550 С, вследствие чего в керамике не используется, но находит применение в производстве эмалей по черному металлу.  [10]

По данным табл. 3 и 4 видно, что устойчивыми минералами являются кварц, калиевые полевые шпаты, циркон, лимонит ( вообще гидроокислы железа), количество которых в продуктах выветривания остается таким же, как в свежей породе, или заметно увеличивается. Неустойчивые минералы - плагиоклазы, пироксены, амфиболы, биотит, количество которых в продуктах выветривания щгезко снижается.  [11]

Рубидий-стронциевый метод используется для датирования минералов, содержащих рубидий, таких как лепидолит, мусковит, биотит и калиевые полевые шпаты. Большой период полураспада ( 48 8 109 лет) и сравнительно малая распространенность рубидия в земной коре делают рубидий-стронциевый метод пригодным для определения возраста древних пород.  [12]

Главнейшими минералами магматических пород являются: кварц, полевые шпаты, плагиоклазы, нефелин, слюды, авгит, роговая обманка и др. Калиевые полевые шпаты и кислые плагиоклазы, кварц и слюды встречаются преимущественно в кислых породах; средние плагиоклазы и роговая обманка - в средних, а основные плагиоклазы и авгит - в основных породах.  [14]

Практическое значение соединений системы велико. Калиевые полевые шпаты являются сырьем для стекольной и керамической ( фарфор, фаянс) промышленности. Лейцит используется в стекловарении, а также для получения глинозема и поташа.  [15]

Страницы:      1    2

www.ngpedia.ru


Смотрите также