Полевые шпаты

Определение "Полевые шпаты" в Большой Советской Энциклопедии

Полевые шпаты. Рис.

Полевые шпаты, группа наиболее распространённых породообразующих минералов, составляющих более 50% земных и лунных горных пород и входящих в метеориты. Состав Полевые шпаты определяется в основном соотношением компонентов в тройной системе: NaAISi₃O₈ — KAISi₃O₈ — CaAl₂Si₂O₈, т. е. это алюмосиликаты Na, К, Са (с примесью Ba, Sr, Pb, Fe, Li, Rb, Cs, Eu, Ce и др.). Основой структуры всех Полевые шпаты являются трёхмерный каркас, состоящий из тетраэдрических групп (Al, Si) O₄, в которых от одной трети до половины атомов Si замещено Al. В крупных пустотах этого каркаса располагаются одновалентные катионы К⁺ и Na⁺ (при отношении Al: Si = 1:3) или двухвалентные катионы Ca²⁺ и Ba²⁺ (при Al: Si = 1: 2).

В группе Полевые шпаты выделяются две серии твёрдых растворов: KAISi₃O₈ — NaAISi₃O₈ (кали-натровые, или щелочные, Полевые шпаты и NaAISi₃O₀ — CaAI₂Si₂O₈ — плагиоклазы). Редко встречаются бариевые Полевые шпаты BaAI₂Si₂O₈ — цельзиан и твёрдые растворы KAISi₃O₀ — BaAl₂Si₂O₈ — гиалофан (до 10—30% Ba).

Большое число разновидностей Полевые шпаты обусловлено сложными соотношениями состава [главных компонентов (см. рис.) и примесей], упорядоченности распределения Al и Si по структурным положениям, распада твёрдых растворов, субмикроскопического двойникования.

Среди существенно калиевых Полевые шпаты различают санидин, имеющий моноклинную симметрию, с неупорядоченным распределением Si и Al, максимальный микроклин (триклинный) с полностью упорядоченным распределением Si и Al, промежуточные микроклины и ортоклаз (предположительно, псевдомоноклинный), состоящий из субмикроскопически сдвойникованных триклинных доменов.

Высокотемпературные кали-натровые Полевые шпаты являются неупорядоченными и образуют непрерывную серию твёрдых растворов; низкотемпературные претерпевают распад с образованием пертитов — закономерных прорастаний микроклина или ортоклаза и натрового Полевые шпаты — альбита. Все разновидности плагиоклазов бывают высокотемпературными (неупорядоченными в отношении распределения алюминия и кремния), низкотемпературными (упорядоченными) и промежуточными.

Изменения степени упорядоченности и состава плагиоклазов проявляются при сохранении триклинной симметрии в весьма сложных изменениях структуры и в образовании двух областей чрезвычайно тонкой несмесимости — в ряду олигоклазов и лабрадоров, сопровождающемся иризацией.

  Точные определения состава и структурного состояния (упорядоченности) Полевые шпаты проводятся с помощью диаграмм оптической ориентировки, углов оптических осей и др., измеряемых на Федорова столике, а также рентгенографическими (дифрактометрическими) методами.

Плагиоклазы и микроклины почти всегда полисинтетически сдвойникованы, т. е. образуют микроскопические срастания многих индивидов по различным характерным двойниковым законам (см. Двойникование).

  Таблитчатый или призматический облик Полевые шпаты в горных породах определяется хорошо развитыми гранями {010} и {001}, по которым образуется совершенная спайность под прямым или близким к нему углом, и гранями {110}. Твёрдость Полевые шпаты по минералогической шкале 6—6,5; плотность 2500—2800 кг/м³ Полевые шпаты сами по себе бесцветны: различную окраску (серую, розовую, красную, зелёную, чёрную и др.) им придают мельчайшие включения гематита, гидроокислов железа, роговой обманки, пироксена и др.; окраску амазонита — сине-зелёного или зелёного микроклина — связывают с электронным центром Pb, замещающим К. В спектрах люминесценции Полевые шпаты различаются полосы Pb²⁺, Fe³⁺, Ce³⁺, Eu²⁺. По спектрам электронного парамагнитного резонанса в Полевые шпаты устанавливаются электронные центры Ti³⁺ и дырочные центры Al—O^-—Al, образующиеся в результате захвата дефектами решётки соответственно электрона или дырки.

Полевые шпаты служат основой классификации горных пород. Важнейшие типы горных пород сложены в основном Полевые шпаты: интрузивные — граниты, сиениты (щелочные Полевые шпаты и плагиоклазы), габбро, диориты (плагиоклазы); эффузивные — андезиты, базальты; метаморфические — гнейсы, кристаллические сланцы, контактно- и регионально-метаморфизованные породы, пегматиты. В осадочных породах Полевые шпаты встречаются в виде обломочных зёрен и новообразований (аутигенные Полевые шпаты). В лунных породах (лунные базальты, габбро, анортозиты) отмечены только плагиоклазы.

Значение Полевые шпаты определяется тем, что благодаря широким вариациям состава и свойств они используются при геологопетрографических исследованиях массивов магматических и метаморфических пород. Соотношение изотопов ⁴⁰K/⁴⁰Ar кали-натровых Полевые шпаты используется для определения абсолютного возраста горных пород (см. Геохронология).

  Щелочные Полевые шпаты пегматитов и маложелезистых пород применяются в керамической, стекольной, фарфоро-фаянсовой промышленности. Полевошпатовые породы (лабрадориты) служат облицовочным материалом. Амазонит, лунный камень (иризирующий олигоклаз) используются как поделочные камни.

Лит.: Дир У. А., Хауи Р. А., 3усман Л ж., Породообразующие минералы, пер. с англ., т. 4, М., 1966; Марфунин А. С., Полевые шпаты — фазовые взаимоотношения, оптические свойства, геологическое распределение, М., 1962.
  А. С. Марфунин.