XuMuK.ru - польовий шпат - Хімічна енциклопедія

Польовий шпат, група наиб. поширених породоутворюючих мінералів ; складають бл. 50% маси земної кори. Являють собою ізоморфні суміші алюмосиликатов К, Na і Ca; загальна ф-ла M (Si, Al) 4O8, де M-переважно. K +, Na +, Ca2 +, рідше Ba2 +, , Іноді (у невеликій кол-вах) Rb +, Cs +, Sr2 +, Pb2 +, Fe2 +, РЗЕ. Ставлення Al: Si становить 1: 3 або 2: 2, якщо M-соотв. одно- або двовалентний катіон .

Склад більшості польових шпатів визначається співвідношенням компонентів потрійної системи NaAlSi3O8-KAlSi3O8 - CaAl2Si2O8. Виділяють дві серії мінералів : 1) лужні-ізоморфні суміші KAlSi3O8 і NaAlSi3O8; 2) плагіоклази-ізоморфні суміші NaAlSi3O8 і CaAl2Si2O8.

При високих т-рах існують безперервні ряди твердих розчинів в межах кожної серії (див. Рис.). Серед плагиоклазов розрізняють (в дужках вказано зміст CaAl2Si2O8 в мол.%): Альбіт (0-10), олигоклаз (10-30), андезин (30-50), Лабрадор (50-70), бітовніт (70-90) і анортит (90-100). Серед лужних польових шпатів виділяють (в дужках вказано зміст NaAlSi3O8 в мол.%): Санідин (0-63), ортоклаз (O), микроклин (О), що представляють собою поліморфні модифікації KAlSi3O8, і анортоклаз (63-90).

При низьких т-рах тверді розчини лужних польових шпатів розпадаються на натрієву і калієву фази, а в системі NaAlSi3O8-CaAl2Si2O8 виходять плагіоклази складної доменної структури з вмістом NaAlSi3O8 2-16, 48-58 та 70-90 мовляв. %. При розпаді цих плагиоклазов утворюються т. Зв. проростання-специфічний. вельми складні структури, що в разі олігоклазу і Лабрадору призводить до иризации (тобто появи райдужної гри кольорів на гранях і площинах спайності при проходженні через них світла).

Основа кристалічної. структури польового шпату-тривимірний каркас, побудований з тетраедрів SiO4 і AlO4, пов'язаних між собою вершинами. Тетраедри в каркасі сочленяются таким чином, що утворюють четирехчленние кільця, к-які в свою чергу об'єднуються в колінчасто-звивисті ланцюжки, витягнуті паралельно крісталлографіч. осі а. Між сусідніми ланцюжками є великі порожнини, в яких брало розташовуються катіони лужних або лужно-зе-Мельна металів , Координовані в залежності від їх розміру з дев'ятьма (в разі К) або шістьма-сімома (Na, Ca) іонами кисню .

симетрія структури з катіонами Na + і Ca2 + триклинной-ва. Калієві польові шпати можуть бути як триклинной (микроклин), так і моноклінними (санідин, ортоклаз). Залежно від розташування атомів Al і Si щодо можливих тетраедріч. позиціях калієві польові шпати бувають впорядкованими (певні позиції зайняті тільки атомами Al), разупорядоченності ( атоми Al і Si розподілені статистично) і з промежут. ступенем впорядкованості. Разупоря-доченние польові шпати, як правило, високо температурні, впорядковані - низькотемпературні.

Т-ра плавлення чистого KAlSi3O8 при атм. тиску 11500C. Чисті альбіт NaAlSi3O8 і анортит CaAl2Si3O8 при тиску 105 Па плавляться при 1118 і 15500C відповідно. У присутності H2O при підвищенні тиску т-ра плавлення польового шпату знижується, і при 5-108 Па альбіт, напр., плавиться при 7500C, анортит-прі 12250C. Кристалізується плагіоклаз завжди містить більше іонів Ca2 +, ніж рідина , З до-рій він знаходиться в рівновазі .

твердість польового шпату по минералогич. шкалою 6-6,5; плотн. 2500-2800 кг / м3. Польові шпати безбарвні, проте дрібні включення оксидів заліза та ін. в-в надають їм разл. забарвлення.

Відомі дві поліморфні модифікації барієвого польового шпату BaAl2Si2O8-Цельзіан і парацельзіан, а також польового шпату складу NH4AlSi3O8 (бадінгтоніт) і NaBSi3O8 (рід-мерджнеріт).

Синтезовані мистецтв. аналоги польового шпату, напр. KFeSi3O8, RbAlSi3O8, NaGaSi3O8, CaGaSi2O8, KAlGe3O8, KGaGeO8.

Наїб. пром. інтерес представляють калієві польові шпати, к-які використовують в произове порцеляни . найбагатші калієм польові шпати застосовують для отримання електрокераміки, особливо чисті сорту йдуть на виготовлення фарфорових зубів і спец. опалесцирующих стекол. У произове глазурі , емалей , Опалесцирующих стекол використовують плагіоклази з високим вмістом Na. Пофарбовані і ірізірующіе різновиди польового шпату-виробні камені. порода , Багата Лабрадором (лабрадорит), застосовується як облицювальний матеріал.

Літ .: Дір У. А., Хауи P. А., Зусман Дж., Породообразующие мінерали , Пров. з англ., т. 4, M., 1966; Августінік А. І., кераміка , 2 вид., Л., 1975; Каменцев І. E., Сметаннікова О. Г., в кн .: рентгенографія основних типів породоутворюючих мінералів (Шаруваті і каркасні силікати ), Л., 1983, с. 245; Патніс А., Мак-Коннел Дж., Основні риси поведінки мінералів , Пров. з англ., M., 1983; Донней Дж., В кн .: Мінералогічна енциклопедія, під ред. К. Фрея, пров. з англ., Л., 1985, с. 259-62. Г. К. Крівоконева.