полевые шпаты

ПОЛЕВЫЕ ШПАТЫ

группа наиболее распространенных породообразующих минералов; составляют ок. 50% массы земной коры. Представляют собой изоморфные смеси алюмосиликатов К, Na и Ca; общая формула M (Si, Al)₄O₈, где M-преим. K⁺, Na⁺, Ca²⁺, реже Ba²⁺, , иногда (в следовых количествах) Rb⁺, Cs⁺, Sr²⁺ , Pb²⁺, Fe²⁺ , РЗЭ. Отношение Al → Si составляет 1:3 или 2:2, если M — соотв. одно-или двухвалентный катион.

Состав большинства П. ш. определяется соотношением компонентов тройной системы NaAlSi₃O₈-KAlSi₃O₈--CaAl₂Si₂O₈. Выделяют две серии минералов: 1) щелочные-изоморфные смеси KAlSi₃O₈ и NaAlSi₃O₈; 2) плагиоклазы-изоморфные смеси NaAlSi₃O₈ и CaAl₂Si₂O₈.

При высоких температурах существуют непрерывные ряды твердых растворов в пределах каждой серии (см. рис.). Среди плагиоклазов различают (в скобках указано содержание CaAl₂Si₂O₈ в мол. %): альбит (0–10), олигоклаз (10–30), андезин (30–50), Лабрадор (50–70), битовнит (70–90) и анортит (90–100). Среди щелочных П. ш. выделяют (в скобках указано содержание NaAlSi₃O₈ в мол. %): санидин (0–63), ортоклаз (O), микроклин (О), представляющие собой полиморфные модификации KAlSi₃O₈, и анортоклаз (63–90).

При низких температурах твердые растворы щелочных П.ш. распадаются на натриевую и калиевую фазы, а в системе NaAlSi₃O₈-CaAl₂Si₂O₈ получаются плагиоклазы сложной доменной структуры с содержанием NaAlSi₃O₈ 2–16, 48–58 и 70–90 мол. %. При распаде этих плагиоклазов образуются т. наз. прорастания-специфич. весьма сложные структуры, что в случае олигоклаза и Лабрадора приводит к иризации (т. е. появлению радужной игры цветов на гранях и плоскостях спайности при прохождении через них света).

Основа кристаллич. структуры П. ш. — трехмерный каркас, построенный из тетраэдров SiO₄ и AlO₄, связанных между собой вершинами. Тетраэдры в каркасе сочленяются таким образом, что образуют четырехчленные кольца, которые в свою очередь объединяются в коленчато-зигзагообразные цепочки, вытянутые параллельно кристаллографич. оси а. Между соседними цепочками имеются крупные полости, в которых располагаются катионы щелочных или щелочно-зе-мельных металлов, координированные в зависимости от их размера с девятью (в случае К) или шестью-семью (Na, Ca) ионами кислорода.

Симметрия структуры с катионами Na⁺ и Ca²⁺ триклин-ная. Калиевые П.ш. могут быть как триклинными (микроклин), так и моноклинными (санидин, ортоклаз). В зависимости от расположения атомов Al и Si по возможным тетраэдрич. позициям калиевые П.ш. бывают упорядоченными (определенные позиции заняты только атомами Al), разупорядоченными (атомы Al и Si распределены статистически) и с промежут. степенью упорядоченности. Разупоря-доченные П. ш., как правило, высокотемпературные, упорядоченные — низкотемпературные.

Температура плавления чистого KAlSi₃O₈ при атм. давлении 1150 °C. Чистые альбит NaAlSi₃O₈ и анортит CaAl₂Si₃O₈ при давлении 10⁵ Па плавятся при 1118 и 1550 °C соответственно. В присутствии H₂O при повышении давления температура плавления П.ш. понижается, и при 5∙10⁸ Па альбит, напр., плавится при 750 °C, анортит — при 1225 °C. Кристаллизующийся плагиоклаз всегда содержит больше ионов Ca²⁺ , чем жидкость, с которой он находится в равновесии.

Твердость П.ш. по минералогич. шкале 6-6,5; плотн. 2500–2800 кг/м³. П. ш. бесцветны, однако мельчайшие включения оксидов железа и др. веществ придают им разл. окраску.

Известны две полиморфные модификации бариевого П.ш. BaAl₂Si₂O₈-цельзиан и парацельзиан, а также П.ш. состава NH₄AlSi₃O₈ (бадингтонит) и NaBSi₃O₈ (рид-мерджнерит).

Синтезированы искусств, аналоги П.ш., напр. KFeSi₃O₈, RbAlSi₃O₈, NaGaSi₃O₈, CaGaSi₂O₈, KAlGe₃O₈, KGaGeO₈.

Наиб. пром. интерес представляют калиевые П. ш., которые используют в производстве фарфора. Самые богатые калием П.ш. применяют для получения электрокерамики, особо чистые сорта идут на изготовление фарфоровых зубов и спец. опалесцирующих стекол. В производстве глазури, эмалей, опалесцирующих стекол используют плагиоклазы с высоким содержанием Na. Окрашенные и иризирующие разновидности П. ш. — поделочные камни. Порода, богатая Лабрадором (лабрадорит), применяется в качестве облицовочного материала.

^{Лит.: Дир У. А., Хауи P. А., Зусман Дж., Породообразующие минералы, пер. с англ., т. 4, М., 1966; Августиник А. И., Керамика, 2 изд., Л., 1975; Каменцев И. E., Сметанникова О. Г., в кн.: Рентгенография основных типов породообразующих минералов (слоистые и каркасные силикаты), Л., 1983, с. 245; Патнис А., Мак-Коннел Дж., Основные черты поведения минералов, пер. с англ., М., 1983; Донней Дж., в кн.: Минералогическая энциклопедия, под ред. К. Фрея, пер. с англ., Л., 1985, с. 259–62.}

_{Г. К. Кривоконева}

Значения в других словарях

1. Полевые шпаты — Группа наиболее распространённых породообразующих минералов (См. Породообразующие минералы), составляющих более 50% земных и лунных горных пород и входящих в метеориты. Состав П.  Большая советская энциклопедия
2. полевые шпаты — Минералы из группы силикатов. Широко распространены в природе, часто являются породообразующими, входят в состав более половины земных и лунных горных пород и в некоторые метеориты.  География. Современная энциклопедия
3. полевые шпаты — Полевые шпаты — минералы из группы каркасных силикатов без добавочных анионов. Разделяются на две основные группы: плагиоклазы, состав которых изменяется от Na[AlSi308] до Ca[Al2Si208] (альбит, олигоклаз, андезин, лабрадор, битовнит...  Толковый словарь по почвоведению
4. Полевые шпаты — (термин швед. происхождения, в pyc. и др. европ. языки попал из немецкого; шпатами называются все минералы c хорошей спайностью, легко раскалывающиеся на пластины; "полевой" — ввиду частого нахождения обломков на швед.  Горная энциклопедия
5. Полевые шпаты — (минер.). — По своей роли в строении и жизни земной коры, по распространенности своей П. шпаты принадлежать к числу важнейших. По химическому составу они — силикаты глинозема и щелочей, щелочных земель или тех и других вместе.  Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона
6. ПОЛЕВЫЕ ШПАТЫ — ПОЛЕВЫЕ ШПАТЫ — группа самых распространенных породообразующих минералов подкласса каркасных силикатов; ок. 50% массы земной коры. Изоморфные смеси алюмосиликатов K, Na, Ca, Ba. Белые, розовые, серые и др. Твердость 6-6,5; плотность 2,6-2,8 г/см3.  Большой энциклопедический словарь