Группа полевых шпатов. Полевой шпат и его свойства

Полевые шпаты – обобщающий термин группы минералов, формирующих скальные горные породы, дающих начало осадочным отложениям. Литосфера Земли по массе на 50% состоит из этих минералов и продуктов их выветривания (каолинит, монтмориллонит).

Минералогический состав горных пород (интрузивного, метаморфического, метасоматического генезиса) на 60-65 % представлен полевыми шпатами.

История, химический состав и особенности структуры

Почему полевой, почему шпат? Шведским геологом Тиласом в 1740 году минерал назван фельдшпатом (Feldtspat). Обломки кристаллов сравнимы с пластинами, брусками, отсюда название шпат (греческое слово «спате» – пластина). Полевым назван из-за частых находок минералов на распаханных полях Швеции (фельд – по-шведски «поле»).

Геологами установлено: происхождение минерала полевой шпат связано с магматическими и метаморфическими геологическими процессами.

Магматогенный генезис: силикатный расплав магмы внедряется в слои литосферы, изливаясь на поверхность, или застывает на глубине. В образованных интрузивах и эффузивах минерал содержатся в больших количествах.

Ортоклазы магматического происхождения – гигантские кристаллы, проросшие зернами кварца, заполняют сплошь пегматитовые жилы, образуя письменную структуру. Соотношение ортоклаза к кварцу в пегматитах 3:1. Метаморфические ортоклазы, образованные в контактной зоне кислой магмы с глинами, крупнозернистые, придающие породам порфировидную структуру.

Тройную систему твердых растворов К (ортоклаз) – Na (альбит) – Са (анортит) представляют 2 изоморфных ряда:

• ряд ортоклаза – альбита (в кристаллах преобладает ортоклазная составляющая, содержание анортита до 10%);
• ряд альбито-анортитовый (преобладает анортит с примесью альбита – натриевый полевой шпат, примеси ортоклаза не более 10%).

По химсоставу шпаты делят на 3 группы:

• щелочные;
• плагиоклазы (алюмосиликатные соединения натрия с кальцием);
• бариевые.

Кроме основных ингредиентов, присутствуют примеси других химических элементов, придающих различную окраску минералам. Минералы полевых шпатов строением кристаллографической решетки относятся к каркасным алюмосиликатам.

Структура их схожа с непрерывным каркасом, сложенным трехмерными тетраэдрами, объединенными общими вершинами. Атомы кислорода в решетке соединяют кремний и алюминий, являясь общими для них.

Благодаря появлению в молекуле минерала одной свободной связи (у кремнекислородного тетраэдра валентность на единицу больше, чем у алюмокислородного).

Полевые шпаты, сформированные при кристаллизации магмы в условиях господства высокого давления, характеризует совершенная спайность по двум направлениям, ориентированных друг к другу перпендикулярно. Эта характеристика проявляется в раскалывании кристаллов на прямоугольные бруски, таблички, пластины.

Интересно: прозрачную разновидность кальцита с двойным лучепреломлением тоже называют шпатом исландским. Этот минерал раскалывается на бруски, пластины, но в отличие от прямоугольных пластин полевых шпатов, форма их ромбовидная.

Шпаты щелочной группы

Изоморфный ряд состоит из ортоклаза («прямой раскол») и микроклина («маленький угол»). Тот и другой – чисто калиевый полевой шпат без примеси натрия. Отличие этих двух минералов можно разглядеть только под микроскопом: спайность в микроклине не достигает прямого угла (всего-навсего не хватает 20 минут).

К щелочным отнесены разновидности ортоклаза и микроклина:

Интересно: все минералы щелочной группы описывает одна химическая формула (KAlSi3O8), но они имеют разные цвета (их определяют примеси других химических элементов) и различные степени упорядоченности кристаллических решеток.

Группа плагиоклазы и коллекционные минералы

Сюда отнесены полевые шпаты с натриево-кальциевым составом, совершенной спайности также в 2-х направлениях, но под углом несколько меньшим прямого (около 86 градусов), например:

Среди плагиоклазов встречаются иризирующие. Таковыми свойствами наделены разновидности лабрадора:

• отливает радужными расцветками спектролит;
• светятся изнутри голубизной полированные образцы черного лунного камня;
• обладают золотистым мерцанием, которое создают включения мельчайших частиц окислов железа авантюриновые (солнечные) камни.

Калиево-бариевые шпаты представлены:

• Цельзианом – бесцветные, желтоватые, кремовые короткостолбчатые кристаллы;
• (в общей массе от 5 до 30% цельзиана).

Кристаллы бариевого шпата находят в доломитах и месторождениях марганца, это очень редкий и самый тяжелый – удельный вес 3,4 г/см3. Красивые образцы являются коллекционными.

Характерные признаки

Полевой шпат характеризуют следующие свойства:

Общие свойства шпатов делают затруднительным определение минералов по внешнему облику. Для точного определения нужен микроскоп. Описание макроскопических отличий плагиоклазов от ортоклазов:

• разные цвета (у первых – серый различных оттенков, у вторых – от белого, желтого до розового и мясо-красного);
• взаиморасположение плоскостей спайности (у ортоклаза 90 градусов, плагиоклазов 86).

Важным отличием является такой признак, как плагиоклазовая двойниковая штриховка. Просто определяется лабрадор, имеющий цвет от насыщенно-серого до серовато-черного с переливами сине-зеленого.

Практическое использование

Применение минералов полевого шпата следующее:

Полевые шпаты важны не только как породообразующие минералы скальных горных пород. При выветривании они распадаются до минерала каолинита – ценной белой глины, сырья, применяемого в различных отраслях промышленности.

Месторождения и синтез полевых шпатов

Полевошпатовое сырье в основном сосредоточено в гигантских гранитных пегматитах (керамических, мусковитовых, редкометальных, хрусталеносных). В России запасы (50% калиевых минералов и 40% олигоклаза) сосредотачивают пегматиты севера Карелии (рудник имени В. Чкалова) и Прибайкалья (Нарын-Кунтинское месторождение), Северного Приладожья и Карелии (Питкяранта, Люпикко, Хето-Ламбины).

Известны калиево-натриевые месторождения на Среднем Урале (Малышевское) и Восточном Забайкалье. Крупнейшим является месторождение Режик на Среднем Урале: здесь граниты-аляскиты содержат до 45% микроклина и свыше 50% альбита с олигоклазом.

Щелочные пегматиты разрабатывают на Вишневогорском месторождении Южного Урала возле Свердловска, крупные щелочные комплексы шпатов на Кольском полуострове (Хибинские и Ловозерские нефелиновые сиениты). Беломорит встречается вдоль береговой линии Белого моря, солнечными камнями славятся Пальдер (Прибайкалье), Уральские горы, Уточкино (возле Улан-Удэ).

Амазониты добывают на Кольском полуострове (Кейве, Плоскогорское, Краснощелье). Пегматитовые жилы с амозонитом встречаются по Восточной Сибири (Улан-Нурское месторождение Прибайкалья).

Амазонитом богат африканский континент, известны крупные месторождения Индостана, Канады, Бразилии. Роскошным лабрадором славятся Украина, китайский Тибет, Финляндия, Индия, Канада, Гренландия Германия. Высококачественный адуляр содержат гидротермальные жилы горных пород Индии, острова Шри-Ланка, Памир Таджикистана, Щвейцарии, США.

Искусственный щелочной шпат получают из стекол, применяя стехиометрические коэффициенты смешивания химических элементов в составе (К,Na,Rb,NH4){(Al, B, Ga, Fe)(Si,Ge)3O8}. Применяют 2 способа:

• сухой (температура синтеза от 700 до 1000 о С);
• гидротермальный (температура 550 о, давление 1 кбар, время 140 час).

Из предлагаемого набора химических элементов получились триклинные (с натрием) и моноклинные (с калием и рубидием) искусственные полевошпатовые материалы. Синтетический шпат состава NaFeSi3O8 гидротермальным способом не получился, взамен синтезировался минерал пироксен.

Моноклинные шпаты серебра, лития, цезия образуются при ионном обмене санидина с анальбитом в расплаве хлорида соответствующего элемента.

Природа не поскупилась полезными свойствами для полевого шпата и его запасами. Месторождения разбросаны по всему земному шару.

Камень полевой шпат – один из распространённых минералов планеты. Многие самоцветы являются разновидностью шпата. Они красивы и не уступают по уникальности дорогим драгоценным образованиям.

История открытия полевого шпата

История камня не имеет точной даты начала обнаружения и использования полевого минерала людьми. Описание минерала можно найти в источниках древности разных эпох. Название минералогии дал дословный перевод с немецкого языка: полевой минерал, раскалывающийся на отдельные пластинчатые слои. Но сам термин не является открытием немцев. Он образовался от наименования сельскохозяйственных угодий Швеции. Они были усеяны кусками шпата. Поэтому правильным считается мнение геологов, относящих минерал к шведо-немецкому термину. Спайность изначально должна звучать как шпатность, то есть сильная спаянность, крепость слияния пластин. Есть сведения об обнаружении первых украшений из шпата. Это раскопки на территории древних государств Востока и Египта.

Физические и химические свойства

Характеристика физических свойств любой группы минерала одинакова, химическое содержание различно. Выглядит камень как слитая в единое целое пластина неоднородного состава. Формируется в виде двойниковых кристаллических соединений.

Свойства и особенности камня полевой шпат:

• полная степень спайности (совершенная);
• сияние стекла и перламутровых поверхностей;
• эффект физического процесса иризации;
• показатель твёрдости кристаллов и спаек средний.

Состав шпата изучен минералогами, все представители распределены на классификационные подгруппы:

• калиевые Kalium;
• натриево Na - кальциевые Ca;
• калиево K – бариевые Ba.

По происхождению минерал схож с гранитом. Он обязан своему созданию магме и кислой средовой структуре.

1. Первый вид (калиевых полевых минералов) образован в гидротермальных условиях во время выветривания каолинита. Камни группы: микролины, санидины, адуляры.
2. Подгруппа натриево-кальциевых камней обладает эффектом двойниковых пород с триклинной структурой. Их общее название – плагиоклазы. Представители подгруппы: альбит, андезин, лабрадор, олигоклаз, битовнит, анортит. Самый редкий и ценный - солнечный альбит.
3. Третья подгруппа калиево-бариевых полевых минералов наиболее ценная. Она встречается редко, часто как вкрапления в другой самоцвет. Камни породы имеют кремовый цвет. Один из минералов вида – цельзиан. Это желанная находка коллекционеров и любителей особых ценных экземпляров.

Месторождения

Породообразующий минерал имеет несколько разновидностей. Месторождения каждой группы расположены на разных слоях почвы и имеют различные условия образования. Земная кора состоит из полевого шпата на 60%. Большинство участков суши может похвастаться наличием полевого шпата. Интересно то, что поверхность Луны также богата шпатами. Многие метеориты состоят из полевого шпата.

Применение человеком шпата развивается, поэтому добыча ведётся широко и активно. В производственных масштабах полевой шпат добывается в таких странах:

• Казахстан;
• Польша;
• Япония;
• Мадагаскар;
• Германия;
• Швейцария;
• Украина.

Идущий на изготовление ювелирных украшений, в большом количестве находят в других территориях: Канадские, Индийские и Африканские республики и Бразилия. Лабрадор разработан в рудниках Канадских, Украинских залежей, Китае, на Гренландских и Индийских землях. Ортоклаз радует археологов и рудокопов Австралийского континента, Америки, Кыргызстана, Итальянских и Мексиканских гор. Адуляр разработан в Индии, острове Шри-Ланка, республике Таджикистан, Швейцарии. Минерал добывают высоко в горах, причём, чем выше горная страна, тем выше качество самоцветов.

Лечебные свойства полевого шпата

Полевой шпат имеет особое целебное значение для человека. Спектр лекарственного использования очень широкий. Но целебные свойства каждого минерала, входящего в группу полевых шпатов, своё. Следует внимательно изучить возможности каждого самоцвета, чтобы не навредить своему здоровью.

Целебный камень лабрадор оказывает такую лечебную помощь:

• болезни опорного аппарата;
• отклонения мочеполовой системы;
• избавляет от бессонницы;
• успокаивает психику.

Целебные свойства микролинов:

1. Улучшение работы сосудистых систем;
2. Нормализует психику;
3. Снимает перенапряжение;
4. Очищает кровь;
5. Выводит из депрессии.

Альбит лечит почки и печень. Андезин признан мощным минералом-антидепрессантом, сравнимым по действию с сильными лекарственными средствами.

Магические способности и силы полевого шпата

Самоцветы полевого шпата пользуются славой магических камней. Их используют светлые и тёмные колдовские силы, медиумы и шаманы.

Магические возможности камня:

1. Духовное перемещение в прошлое и будущее;
2. Развитие природных качеств и способностей;
3. Общение с духами потусторонних миров;
4. Познание и понимание Вселенной, связей планет.

Магические силы камней группы полевой шпат:

1. Лабрадор помогает людям в возрасте. Он наделяет активностью, позитивом и оптимистичностью. Камень помогает сохранять хорошее настроение.
2. Микролины защищают семейные отношения. Минералы помогают в сохранении домашнего уюта, теплоты взаимоотношений.
3. Ортоклаз способен предупредить о предстоящих изменениях в отношении близких людей. Он меняет окраску. Зная о таких способностях, человек начинает быть более терпеливым и внимательным. Такое поведение помогает избежать скандалов и ссор.
4. Амазонит делает человека смелым, уверенным. Самоцветы изменяют личностные качества. Грубые люди становятся рассудительными, резкие – мудрыми.

Талисманы и амулеты

Оберегом и защитным талисманом может быть адуляр. полевой шпат обладает магическими способностями, нужными творческим людям и специальностям:

• развивает воображение;
• дарит ясность мыслей;
• помогает ясно и логично строить речь.

Амулет из адуляра защищает от воздействия на ауру человека энергетических сил чёрной магии (вампиров), убережёт от сглаза.

Интересное видео: Солнечный камень - полевой шпат

Цвета полевого шпата

Все разновидности камня в природном образовании бесцветные. Палитра красок приобретается породами с примесью. Оттенки ортоклаза: розовый, белоснежный, красный и жёлтый. Краски микролина: ярко-красный и оранжевый. Группу называют солнечными камнями. Они напоминают яркое светило, поверхность как будто греет и отдаёт теплом. Амазониты наделены серыми и зеленными оттенками.

Лабрадор переливается всеми цветами радуги, основа минерала чаще сине-чёрная. Его называют иногда холодной радугой, цветов много, но они как будто потеряли яркость и насыщенность, при этом блеск остался. Иризация добавляет камню необычной притягательности. Ортоклаз имеет пастельные тона, можно различить примесь серого цвета. Лучшие образцы прозрачные по структуре, бесцветны. Встречаются камни с интересным внутренним содержанием породы: искры и блёстки.

Адуляр сравним по цвету с Луной. Его второе название – лунный камень. Цвет загадочен, блеск перламутра глубокий. Ювелирный камень привлекает желанием заглянуть вглубь, постичь скрытую тайну.

Как отличить подделку

Ювелирные камни – это не все полевые шпаты. Для украшения из полевого шпата выбирают кристаллы с иризацией и прозрачной структурой. На фото камня можно выбрать любое изделие мастеров. Колье непросто красивы, но благородны и сдержаны. Стоимость зависит от качества, сложности изделия и металла оправы. Купить можно всевозможные виды ювелирных украшений. Подделывать их нет смысла, так как агрегаты породы очень распространены. Но самые уникальные образцы, редкие и красивые, купить практически невозможно. Подделывать их сложно.

Уход за изделиями со шпатом

Основное применение – керамическая промышленность. Полевой шпат входит в состав материала для изготовления фарфоровых изделий. Ухаживать за ними несложно, а хранить следует с учётом их хрупкости. Не советуют, чтобы предметы соприкасались друг с другом и другими изделиями. Требуется снимать регулярно пыль и загрязнение. Лучший вариант – чистая вода без мыла и специальных бытовых средств. Просушивать изделия обязательно, на сырую поверхность снова может попасть слой пыли.

Полевой шпат и зодиакальный круг

Количество минералов, входящих в группу полевых шпатов, настолько велико, что любой из зодиакальных созвездий имеет совместимость и сможет найти среди самоцветов астрологического помощника. Внешний вид самоцветов нельзя брать за основу. Астрология изучила совместимость и значение минералов для человека.

Кому подходит полевой шпат:

• Лабрадор – Девы, Овны;
• Амазонит – Раки, Тельцы;
• Адуляр – Рыбы;
• Андезин – Львы;
• Альбит – Львы.

Значение камня описано в источниках астрологов. Можно найти информацию о том, как влияет на человека полевой шпат.

Не подходит по гороскопу минерал другим созвездиям Зодиака:

• Лабрадор – Раки, Козероги, Водолеи;
• Амазонит – Стрельцы;
• Адуляр – Девы;
• Андезин – Близнецы;
• Альбит – Водолеи.

Полевой шпат - свойства минерала, применение и описание камня

/ минерал Полевой шпат

Полевые шпаты — большая группа широко распространённых, в частности — породообразующих минералов из класса силикатов. Большинство полевых шпатов — представители твёрдых растворов тройной системы изоморфного ряда К[АlSi3O8] — Na[АlSi3O8] — Са[АlSi2O8], конечные члены которой соответственно — ортоклаз (Or), альбит (Ab), анортит (An).

Выделяют два изоморфных ряда: альбит (Ab) — ортоклаз (Or) и альбит(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-Nа полевые шпаты), второго — плагиоклазами(Са-Na полевые шпаты). Непрерывность ряда Ab-Or проявляется лишь при высоких температурах, при низких — происходит разрыв смесимости с образованием пертитов. Наряду с санидином, являющимся высокотемпературным, выделяются низкотемпературные калиевые полевые шпаты — микроклин и ортоклаз.

Полевые шпаты — наиболее распространенные породообразующие минералы , они составляют около 50 % от массы Земной коры.

Общие свойства

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; встречаемые у полевых шпатов законы двойникования разделены на нормальные (перпендикулярные), для которых двойниковая ось перпендикулярна какой-либо возможной грани кристалла, располагающейся параллельно плоскости двойникового срастания, параллельные, дая которых двойниковой осью служит ребро кристалла, а плоскость двойникового срастания параллельна двойниковой оси, а также более сложные (комбиниpованные) законы. При этом наиболее часто встречающимися являются альбитовый (в плагиоклазах) и карлсбадский (в калиевых полевых пшатах) законы двойникования.

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

Подгруппы

Плагиоклазы
Плагиоклазы имеют общую формулу (Ca, Na)(Al, Si) AlSi2O6:
Альбит. (крайний член изоморфного ряда, с формулой: NaAlSi2O6 , содержит 0—10 % An.)
Олигоклаз.
Андезин.
Лабрадор.
Битовнит.
Анортит. (крайний член изоморфного ряда, с формулой: CaAlSi2O6, содержит 90—100 % An)

Происхождение

Плагиоклазы, в основном салические, — главные породообразующие минералы магматических и многих метаморфических пород. В магматических породах сначала кристаллизуется плагиоклаз, богатый Аn-молекулой, а затем выделяется более кислый (богатый кремнеземом). В этих случаях могут развиваться зональные кристаллы. Некоторые магматические горные породы почти целиком состоят из плагиоклазов (анортозиты, плагиоклазиты и другие). 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 при вторичных процессах.

Калиевые полевые шпаты

Калиевые полевые шпаты часто в совокупности попросту называют «КПШ»:

• Ортоклаз (KAlSi3O8)
• Санидин (KAlSi3O8)
• Микроклин (KAlSi3O8)

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

Структурные особенности и номенклатура

Примерная схема изоморфизма в щелочных полевых шпатах

Микроклин — триклинной сингонии (псевдомоноклинный), угол между плоскостями спайности отличается от прямого на 20°. Санидин — моноклинный, с совершенно неупорядоченной структурой (К(АlSi)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 Nа2О, промежуточные члены между ортоклазом и альбитом называются анортоклазами. Ряд ортоклаз—альбит обычно устойчив при высоких температурах, понижение температуры ведет к выделению альбита в ортоклазе (пертит) или ортоклаза в альбите (антипертит). Твердый раствор с санидином представляет собой моноклинную модификацию Na[АlSi308] с содержанием некоторого количества калия и известен как барбьерит; другая модификация такого же состава, но триклинная, образует твердый раствор с высокотемпературным альбитом. Разновидности: адуляр (назван по местности в Альпах), низкотемпературный ортоклаз со слабо развитыми гранями (010) или без них, иногда иризирует и используется как полудрагоценный камень (лунный 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 (граниты, сиениты, гранодиориты и др.), а также некоторых широко распространённых метаморфических 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 присутствует берилл, микроклин может быть обогащён бериллием, который, как и алюминий, способен замещать атомы кремния. Для пегматитов характерны прорастания ортоклаза (микроклина) с кварцем, известные как пегматит «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.

Месторождения

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 (Гиалофаны)
Калиево-бариевые полевые шпаты (гиалофаны) встречаются в природе редко. Они представляют собой изоморфные смеси К[АlSi3O8] - Ba[Аl2Si2O8].
Цельзиан (BaAl2Si2O8).
Гиалофан (K,Ba)(Al,Si)4O8
Довольно редкий минерал. Отдельные кристаллы кремового цвета имеют исключительно коллекционное значение.

Применение

Полевые шпаты широко используются в керамической промышленности, как налолнители, лёгкие абразивы (например, в производстве зубных паст), а также как сырье для извлечения рубидия и некоторых других содержащихся в них элементов-примесей. Благодаря обширной цветовой гамме, полевые шпаты часто используется для изготовления декоративных украшений для интерьера дома, для картин и мозайки.

Некоторые разновидности полупрозрачных и прозрачных плагиоклазов, обладающие эффектом опалесценции или серебристо-синеватой и золотистой иризацией используются как поделочные камни в ювелирном деле (лунный камень, беломорит, лабрадор).

рассказать об ошибке в описании

Свойства Минерала

Каталог Минералов

Легко раскалывающиеся на пластины; "полевой" — ввиду частого нахождения обломков на шведских пашнях, располагающихся на моренных отложениях, богатых разрушенным материалом гранитов * а. feldspars; н. Feldspate, Feldspat-Familie; ф. feldspaths; и. feldespatos) — семейство минералов, каркасные алюмосиликаты Ca, Na, К, Ba. Подразделяются на 3 группы: калиево-натриевые (щелочные), кальциево-натриевые (плагиоклазы) и очень редкие калиево-бариевые полевые шпаты. Щелочные полевые шпаты и плагиоклазы — наиболее распространённые породообразующие минералы верхней части земной коры; на их долю приходится около 50% её массы (60-65% объёма). Группы щелочных полевых шпатов и плагиоклазов представлены сериями высокотемпературных твёрдых растворов: ортоклаз (Or) — альбит (Ab) и альбит (Ab) — анортит (An). Взаимная смесимость обеих серий весьма ограниченная.

Все природные плагиоклазы триклинны; среди калиево-натриевых полевых шпатов существуют как триклинные (микроклин), так и моноклинные (санидин, ортоклаз) модификации. Облик кристаллов полевых шпатов короткостолбчатый, у плагиоклазов чаще уплощённый (до пластинчатого у альбита).

Полевые шпаты обычно образуют изометричные или удлинённые (лейстовидные) зёрна в ; кристаллы встречаются главным образом в пустотах пегматитов или в альпийского жилах . Для триклинных полевых шпатов характерно полисинтетическое двойникование; моноклинные полевые шпаты образуют двойники прорастания (карлсбадские, манебахские, бавенские). Цвет белый, желтоватый, кремовый, бледно-розовый, иногда водяно-прозрачный, бесцветный (санидин, альбит). Характерны также алло-хроматические окраски, вызываемые высокодисперсными минеральными включениями: тёмно-серая или мясо-красная у щелочных полевых шпатов, тёмная до почти чёрной у основных плагиоклазов. Амазонит (разновидность микроклина) окрашен в зелёный или голубовато-зелёный цвет ввиду присутствия в его кристаллической решётке центров Pb+. Известны иризирующие щелочные полевые шпаты (лунный камень) и плагиоклазы (перистериты; лабрадор), а также авантюриновые полевые шпаты с мельчайшими чешуйчатыми включениями гематита или гётита, вызывающими золотистое мерцание (солнечный камень). Блеск стеклянный. Спайность совершенная в двух направлениях, менее совершенная — в третьем. Твердость 6-6,5. Плотность 2550-2750, у цельзиана — BaAl 2 Si 2 О 8 — до 3400 кг/м 3 . Хрупкие .

Полевые шпаты — главные составные части большинства магматических и метаморфических пород, присутствуют в составе лунных пород и метеоритов. Щелочные полевые шпаты часто образуются гидротермическим и метасоматическим путём, в результате процессов альбитизации, микроклинизации, фенитизации и др. При интенсивном воздействии водных растворов подвергаются гидролизу с образованием серицита или минералов группы каолинита: кислые плагиоклазы легко поддаются серицитизации , а основные — соссюритизации либо замещаются , скаполитом , цеолитами , хлоритом , кальцитом . При грейзенизации по полевым шпатам развиваются мусковит , топаз , флюорит , кварц . В корах выветривания все полевые шпаты переходят в различные глинистые минералы .

Полевые шпаты имеют большое практическое значение: чистые ортоклаз и микроклин — ценное керамического сырьё; полевошпатовые продукты, получаемые попутно при обогащении редкометалльных руд , используются в стекольной, абразивной и электротехнической промышленности. Лунный камень относится к драгоценным; амазонит, иризирующие плагиоклазы и авантюриновые полевые шпаты — к поделочным камням . При попутном получении полевых шпатов обогащение производится методами магнитной сепарации или флотации с магнитной сепарацией . Схемы флотации включают измельчение , обесшламливание , удаление слюд и кварца, активационную обработку плавиковой кислотой или полигидрофторидами (бифторид аммония, калия или натрия) и флотацию полевых шпатов катионными собирателями и смесью нефтяных масел при pH 2,5-3,5. Разделение

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 (AlSi 3 O 8 )¯. Если же в двух тетраэдрах на местоSi встанетAl , анион будет иметь вид (Al 2 Si 2 O 8 ) 2 ¯ и тогда в решетку полевых шпатов войдут двухвалентные катионыCa илиВа .

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:

Подгруппа Na–Caполевых шпатов –плагиоклазов.Na (AlSi 3 O 8 ) – Са (Al 2 Si 2 O 8 ). Они иногда содержат небольшую примесьК (AlSi 3 O 8 ).

Подгруппа Na–Kполевых шпатов –калиевых полевых шпатов (щелочных). К (AlSi 3 O 8 ) – Na (AlSi 3 O 8 ). ПримесьСа (Al 2 Si 2 O 8 ) в них совершенно ничтожна.

Подгруппа K–Baполевых шпатов –гиалофановК (AlSi 3 O 8 ) –Ва (Al 2 Si 2 O 8 ).

Из этих полевых шпатов главную роль играют плагиоклазы и калиевые полевые шпаты (КПШ 9).

Плагиоклазы

Плагиоклазы (Plg) представляют собой изоморфный ряд минералов с полной смесимостью двух крайних членов – альбита (Alb) –Na (AlSi 3 O 8 ) и анортита (An) –Са (Al 2 Si 2 O 8 ). 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 содержаниюSiO 2 на 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

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 отn g = 1.539,n p =1.529,п m = 1.532 – у альбита доn g = 1.589,n p =1.576,п m = 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 –п равный канадскому бальзаму, ап олигоклаза-андезина, андезина и т.д.– больше канадского бальзама.

Двупреломление изменяется 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 осиb сNg .

по.

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

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

Нормальный тип (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.

Параллельный тип 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 угол даст 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. Еслип Plgбудет большеп канадского 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, тоNp ее 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 двойникования в 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)

Оптический знак и угол 2 V . Двуосный, оптически положительный, угол2 V 75 – 90º.

Вторичные изменения. Кислые плагиоклазысерицитизируются(серицит – чешуйчатый мусковит), каолинизируются, а основные замещаютсясоссюритом(агрегатом минералов эпидот-цоизитовой группы, альбита и др.). ВPlg, содержащих некоторую примесьК (AlSi 3 O 8 ) 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(AlSi 3 O 8 ). Натрийсодержащие моноклинный натронсанидин и триклинный анортоклаз(Na ,К)(AlSi 3 O 8 ) 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 (AlSi 3 O 8 ) иNa (AlSi 3 O 8 ) 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 n g = 1.524 – 1.535,n p =1.518 – 1.528,п m = 1.522 – 1.533 – у ортоклаза. У микроклина:n g = 1.521 – 1.530,n p =1.514 – 1.523,п m = 1.518 – 1.526. Такойнизкий показатель преломления у 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.

Двупреломление у санидина, ортоклаза и микроклинаn g ─ n p = 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: N р ) 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).

Двойники встречаются 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 2 V . Минерал двуосный,отрицательный , в редких случаях положительный, угол 2V колеблется 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.

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

Сингония тригональная (низкотемпературный) игексагональная (высокотемпературный).

Цвет минерала в шлифе. Бесцветный, чистый, ясный.

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

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

Двупреломление Qимеет 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.

Спайность отсутствует.

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.