Полевые шпаты
| Полевые шпаты | |
|---|---|
| Формула | { К, Na, Ca, иногда Ba }{ Al2Si2 или AlSi3 }О8 |
| Физические свойства | |
| Цвет | От белого до синеватого или красноватого |
| Цвет черты | Серо-белый и другие оттенки |
| Блеск | Стеклянный |
| Прозрачность | От просвечивающего до прозрачного |
| Твёрдость | 5—6,5 |
| Спайность | Совершенная |
| Излом | Ступенчатый |
| Плотность | 2,54—2,75 г/см³ |
| Кристаллографические свойства | |
| Сингония | Моноклинная илиТриклинная |
| Оптические свойства | |
| Показатель преломления | 1,554—1,662 |

Полевы́е шпа́ты (F, отнем. Feldspat) — группа широкораспространённых, в частности —породообразующих минералов из классасиликатов. Большинство полевых шпатов — представителитвёрдых растворов тройной системыизоморфного ряда К[AlSi3O8] — Na[AlSi3O8] — Са[Al2Si2O8], конечные члены которой соответственно —ортоклаз (Or),альбит (Ab),анортит (An).[источник не указан 2042 дня]
Выделяют два изоморфных ряда:альбит (Ab) —ортоклаз (Or) иальбит (Ab) —анортит (An). Минералы первого из них могут содержать не более 10 % An, а второго — не более 10 % Or. Лишь в натриевых полевых шпатах, близких к Ab, растворимость Or и An возрастает. Члены первого ряда называются щелочными (К-Na полевые шпаты), второго —плагиоклазами (Са-Na полевые шпаты). Непрерывность ряда Ab-Or проявляется лишь при высоких температурах, при низких — происходит разрыв смесимости с образованиемпертитов.[источник не указан 2042 дня]
Наряду ссанидином, являющимся высокотемпературным, выделяются низкотемпературные калиевые полевые шпаты —микроклин иортоклаз.[источник не указан 2042 дня]
Полевые шпаты — наиболее распространённыепородообразующие минералы, они составляют около 50 % от массыземной коры. При распаде образуютглины и другие осадочные породы.[источник не указан 2042 дня]
История и этимология названия
[править |править код]Первое упоминании термина «полевой шпат» (нем. Feldtspat) было дано Даниэлем Тиласом в 1740 году[1].
Название — отнем. Feldt — «пашня», «поле» иSpath — «брусок». Был так назван из-за частых находок кристалловминерала в виде «брусков» на пашнях.[источник не указан 2042 дня]
Общие свойства
[править |править код]Полевые шпаты относятся ксиликатам скристаллической структуройкаркасного типа, это ажурные постройки из кремнекислородных тетраэдров, в которыхкремний иногда замещён алюминием. Они образуют довольно однообразныекристаллымоноклинной илитриклинной сингоний, в виде немногочисленных комбинаций ромбическихпризм ипинакоидов. Характерны простые или, в особенности, полисинтетическиедвойники.Спайность совершенная в двух направлениях, по (001) и (010). Кристаллы без примесей белые или бесцветные, от просвечивающих до полупрозрачных и прозрачных. Но чаще содержат много примесей и включений, придающих им любые окраски.Плотность 2,54—2,75 г/см³.Твёрдость 6 (один из эталонных минераловшкалы Мооса).
Все полевые шпаты хорошо травятсяHF, плагиоклазы разрушаются также под действиемHCl.
Подгруппы
[править |править код]Плагиоклазы
[править |править код]Плагиоклазы имеют общую формулу(Ca, Na)(Al, Si) AlSi2O8:
- Альбит (крайний член изоморфного ряда, с формулой: NaAlSi3O8, содержит 0—10 % An).
- Олигоклаз.
- Андезин.
- Лабрадор.
- Битовнит.
- Анортит (крайний член изоморфного ряда, с формулой: CaAl2Si2O8, содержит 90—100 % An).
Происхождение
[править |править код]Плагиоклазы, в основном салические, — главные породообразующие минералымагматических и многихметаморфических пород.В магматических породах сначала кристаллизуется плагиоклаз, богатый An-молекулой, а затем выделяется более кислый (богатый кремнезёмом). В этих случаях могут развиваться зональные кристаллы. Некоторыемагматические горные породы почти целиком состоят из плагиоклазов (анортозиты,плагиоклазиты и другие). Впегматитовых жилах часто встречается альбит, формирующийся за счёт других плагиоклазов, и особенно за счёт натрийсодержащих калиевых полевых шпатов. Вгидротермальных условиях в процессевыветривания плагиоклазы изменяются вкаолинитовые минералы исерицитовуюслюду. При этом плагиоклазы, богатые анортитовой составляющей, разрушаются быстрее, чем кислые; альбит более устойчив.
Калиевые полевые шпаты
[править |править код]К калиевым полевым шпатам (КПШ) относятся:
Все четыре минерала соответствуют одной химической формуле, отличаясь друг от друга только степенью упорядоченности их кристаллических решёток.
Структурные особенности и номенклатура
[править |править код]Микроклин — триклинной сингонии (псевдомоноклинный), 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 структурой (К(AlSi)4O8), устойчив при температуре выше 500 °C, а ортоклаз, также строго моноклинный, имеет частично упорядоченную структуру К(А1,Si)Si2O8 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 называютсяанортоклазами. Ряд ортоклаз—альбит обычно устойчив при высоких температурах, понижение температуры ведёт к выделению альбита в ортоклазе (пертит) или ортоклаза в альбите (антипертит). Твёрдый раствор с санидином представляет собой моноклинную модификацию Na[AlSi308] с содержанием некоторого количества калия и известен как барбьерит; другая модификация такого же состава, но триклинная, образует твёрдый раствор с высокотемпературным альбитом. Разновидности: адуляр (назван по горному массиву Адула в швейцарских Альпах), низкотемпературный ортоклаз со слабо развитыми гранями (010) или без них, иногда опалесцирует и используется как полудрагоценный камень (лунный камень).Амазонит — светло-зелёный микроклин. Кристаллографические формы псевдомоноклинных триклинных представителей (микроклин и некоторые адуляры) 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 травитсяплавиковой кислотой, а после помещается в растворК-родизоната; — плагиоклазы, за исключением альбита, окрашиваются в кирпично-красный цвет.
Происхождение
[править |править код]Калиевые полевые шпаты — главныепородообразующие минералы кислых магматических пород (граниты,сиениты,гранодиориты и др.), а также некоторых широко распространённыхметаморфических пород (гнейсы). 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 присутствуетберилл, микроклин может быть обогащёнбериллием, который, как иалюминий, способен замещать атомыкремния. Дляпегматитов характерны прорастания ортоклаза (микроклина) с кварцем, известные как «письменный гранит» и являющиеся продуктом раскристаллизацииэвтектическогомагматического 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 «метасоматическомупертиту». Вгидротермальных условиях и привыветривании они изменяются в минералы группыкаолинита.
Хорошо известны месторождения калиевых полевых шпатов вНорвегии, вШвеции, наМадагаскаре, на территорииИльменского заповедника и во многих пегматитовых проявленияхЮжного Урала. Также в штате Мэн, США, и в других местах.
Калиево-бариевые полевые шпаты (Гиалофаны)
[править |править код]- Цельзиан (BaAl2Si2O8).
Довольно редкий минерал. Отдельные кристаллы кремового цвета имеют исключительноколлекционное значение.
Применение
[править |править код]Полевые шпаты широко используются:
- вкерамической промышленности[2]
- как плавень (флюсы) при сварке и в металлургии
- в стекольной, как алюмосодержащее сырьё
- как наполнители, лёгкиеабразивы (например, в производстве зубных паст)
- как сырьё для извлечениярубидия и некоторых других содержащихся в нихэлементов-примесей.
Некоторые разновидности полупрозрачных и прозрачных плагиоклазов, обладающие эффектомопалесценции или серебристо-синеватой и золотистойиризацией используются какподелочные камни в ювелирном деле.
Примечания
[править |править код]- ↑Цензен Н. О первом упоминании термина «полевой шпат» Даниэлем Тиласом в 1740 году. Перевод с английского Ю. Л. Войтеховского //Российское минералогическое общество глазами современников. Сб. статей по истории геол. знаний. СПб.: ЛЕМА, 2019. С. 192—205.
- ↑Курбатов С. М. Полевые шпаты месторождений СССР и возможность использования их в керамической промышленности // Труды Гос. керамического института. Вып. 11. М.: Изд. НТУ ВСНХ, 1928. С. 3-40.
Литература
[править |править код]- Гинзбург И., Порватов Б., Курбатов С. М. и др. Итоги совещания по полевому шпату. Л.: Издательство АН СССР, 1927. 63 с. (Материалы КЕПС; № 63)
- Борисов П. А., Гаевский П. М., Гинзбург А. Н., Курбатов С. М. и др. Материалы второго совещания по полевому шпату: [декабрь, 1927]. Л.: Издательство АН СССР, 1928. 115 с. (Материалы КЕПС; № 71)
- Курбатов С. М., Солодовникова Л. Л. К вопросу об установлении простых приёмов определения полевых шпатов // Труды Гос. керамического института. Вып. 11. М.: Изд. НТУ ВСНХ, 1928. С. 41-56.
См. также
[править |править код]Ссылки
[править |править код]- Полевые шпатыАрхивная копия от 22 апреля 2021 наWayback Machine в GeoWiki.
- Полевой шпатАрхивная копия от 5 марта 2016 наWayback Machine для стекольной и керамической промышленности.
- Википедия:Статьи без источников (не распределённые по типам)
- Википедия:Нет источников с марта 2020
- Википедия:Статьи с утверждениями без источников более 14 дней
- Википедия:Статьи без ссылок на источники с июня 2016 года
- Статьи со ссылками на Викисловарь
- Википедия:Ссылка на Викицитатник непосредственно в статье
- Википедия:Ссылка на Викитеку непосредственно в статье
- Статьи со ссылками на Викисклад
- Статьи со ссылками на портал