Распространение в природе полевых шпатов




Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер
Строительная теплофизика
Прочность сплавов
Основания и фундаменты
Осадочные породы
Прочность дорог
Минералогия глин
Краны башенные
Справочник токаря
Цементный бетон




13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017





Яндекс.Метрика
         » » Распространение в природе полевых шпатов

Распространение в природе полевых шпатов

19.08.2017


Щелочные полевые шпаты

Щелочные полевые шпаты типичны для минеральных ассоциаций, формировавшихся в условиях земной коры. Самые распространенные интрузивные горные породы земной коры, в которых щелочной полевой шпат является главной составляющей, - это граниты и гранодиориты. В гранитах содержание калиевого полевого шпата может составлять до 60-65 об.% (например, в аляскитах). В этих породах калиевый полевой шпат сосуществует с кислыми плагиоклазами (альбитом или олигоклазом), кварцем, биотитом, мусковитом, роговыми обманками. Для чарнокитов - ортопироксеновых гранитов - определяющей является ассоциация калиевого полевого шпата с ортопироксеном, а в щелочных гранитах этот минерал сосуществует со щелочными амфиболами арфедсонит-рибекитового ряда и эгирином. В гранитах-рапакиви обычен парагенезис калиевого полевого шпата с фаялитом. Напомним, что для гранитов-ранакиви характерны порфировидные структуры, где крупные овальные кристаллы калиевого полевого шпата, окруженные каймами олигоклаза (овоиды), резко выделяются на фоне кварц-полевошпатовой матрицы. Для гранитных пород типичен микроклин. Ортоклазы характерны для некоторых разновидностей гранитоидов, таких как чарнокиты, температуры которых могут превышать 750-800°C.
К другим интрузивным породам со значительным содержанием ортоклаза относятся сиениты и их разновидности (монцониты, мангериты). Для этих пород характерны так называемые монцонитовые структуры, где кристаллы плагиоклаза цементируются калиевым полевым шпатом. Калиевый полевой шпат - важная составляющая многих нефелиновых сиенитов, где он сосуществует с нефелином и другими фельдшпатоидами, щелочными амфиболами и пироксенами. Он является главным минералом некоторых малоглубинных калиевых щелочных интрузивных пород, подобных кальсилитовым сиенитам. В основных и средних плутонических породах нормальной щелочности (габбро, диоритах), калиевый полевой шпат может присутствовать в небольших количествах, свидетельствуя об их «подщелоченности». Калиевый полевой шпат никогда не встречается в ультраосновных породах, поскольку ассоциация магнезиального оливина с калиевым полевым шпатом не является равновесной.
Микроклин с пертитовыми вростками альбита - преобладающий полевой шпат и самый распространенный минерал гранитных, сиенитовых и нефелин-сиенитовых пегматитов, в которых его отдельные кристаллы могут достигать нескольких метров в поперечнике. Голубовато-зеленая разновидность микроклина, цвет которого обусловлен примесями Pb+, Fe3+, Fe2+, получила название амазонит. Закономерные взаимопрорастания калиевого полевого шпата (обычно микроклина) и кварца, распространенные в гранитных пегматитах, называют письменным (графическим) гранитом, или «еврейским камнем», так как по форме вростков кварца он напоминает иудейские письмена (рис. 1.105). Они представляют собой продукты эвтектической кристаллизации полового шпата и кварца из относительного низкотемпературного расплава, обогащенного летучими компонентами.

В породах гранитного состава также широко распространены червеобразные и веретенообразные срастания кварца и кислого плагиоклаза, замещающие зерна калиевого полевого шпата на их контактах с зернами плагиоклаза. Такие срастания носят название мирмекиты (от греч. «мирмекиа» - муравейник). Согласно наиболее распространенному мнению, мирмекиты представляют собой продукты взаимодействия калиевого полевого шпата с наиболее поздними расплавами или растворами, отделяющимися от кристаллизующихся гранитных расплавов. Реакция, объясняющая образование мирмекитов, может быть записана следующим образом:
2KAlSi3O8 + {CaO + Na2О} = CaAl2Si2O8 + NaAlSi3O8 + SiO2 + {К2O},

где СаО, Na2O и K2O - компоненты флюида или расплава. Поскольку калиевый полевой шпат богаче кремнеземом, чем плагиоклаз, то при замещении первого последним выделяется кварц в виде вростков. Эти вростки часто ориентированы и при двух николях погасают одновременно.
Эффузивные аналоги гранитов, гранодиоритов и сиенитов - риолит, дацит и трахит - также содержат стекловидный санидин в виде вкрапленников. Вкрапленники санидина и анортоклаза встречаются и в более основных вулканических породах повышенной щелочности - фонолитах, трахиапдезитах, трах и баз альтах, причем анортоклаз характеризует породы с относительно высоким соотношением Na2О/K2О, а санидин - более калиевые породы. Вкрапленники щелочного полевого шпата отсутствуют в вулканических породах сильно недосыщенных SiО2 (тефриты, базаниты, нефелиниты, мелилититы), где полевой шпат сменяется фельдшпатоидами. Однако щелочной полевой шпат может присутствовать в этих породах в виде микролитов. Санидин является породообразующим минералом некоторых типов лампроитов.
Калиевый полевой шпат - характерный минерал многих метаморфических пород. В форме ортоклаза он типичен для метапелитов (продуктов метаморфизма высокоглиноземистых осадочных пород верхов амфиболитовой и гранулитовой фаций метаморфизма, где он образуется за счет разложения мусковита или биотита. В результате возникают ассоциации калиевого полевого шпата с ортопироксеном гранатом, кордиеритом, полиморфами Al2SiO5 (силлиманитами и кианитом). В ортоклазах метапелитов нередко встречаются пертиты распада.
В метаморфических породах часто образуются своеобразные реакционные структуры - каймы калиевого полевого шпата вокруг различных минералов на их контакте с плагиоклазом. Образование таких кайм связано с высокотемпературным взаимодействием пород с флюидами, содержащими растворенные соли (хлориды, карбонаты) К и Na. Этот процесс описывается реакцией, обратной реакции образования мирмекитов. В ряде случаев в контактирующем с каймами калиевого полевого шпага плагиоклазе возникает специфическая зональность с увеличением номера плагиоклаза к контакту. Эти взаимоотношения отражают обменную реакцию:
NaAlSi3O8 + {К+} = KAlSi3O8 + {Na+},

где Na+ и K+ - ионы растворенных во флюиде солевых компонентов. Эта реакция была предложена Д.С. Коржинским для объяснения образования чарнокитов в процессах гранитизации метаморфических пород за счет роста активностей щелочных компонентов во флюидах и поэтому нередко ее называют реакцией Коржинского.
Щелочные полевые шпаты встречаются в гидротермальных образованиях, например, в высокотемпературных жилах альпийского типа. Бесцветная, просвечивающая или прозрачная разновидность ортоклаза в виде кристаллов, имеющих сходство с ромбоэдрами, в гидротермальных жилах известна как адуляр. Ортоклаз и микроклин встречаются в полевошпатовых аркозовых песчаниках, накопление которых происходило так быстро, что разрушение полевого шпата с образованием глинистых минералов не происходило. Санидин характерен и для пород контактового метаморфизма (санидинитовая фация контактового метаморфизма).
Широкая область стабильности калиевого полевого шпата по давлению позволяет ему кристаллизоваться и в условиях верхней мантии. Высокие давления стабильности санидина объясняют присутствие этого минерала в виде включений в алмазах эклогитового парагенезиса из кимберлитов и лампроитов, а также в ассоциациях глубинных эклогитовых нодулей, выносимых кимберлитовыми магмами. В таких нодулях (например, в кимберлитовых трубках Робертс-Виктор, ЮАР, и Обнаженная, Якутия) санидин сосуществует с клинопироксеном, гранатом, коэситом, кианитом, корундом, алмазом. Согласно современным представлениям, такие породы не являются продуктами эволюции вещества самой мантии, так как попадали в нее в результате субдукции материала земной коры.
Плагиоклазы

Плагиоклазы являются более распространенными минералами магматических и метаморфических пород, чем щелочные полевые шпаты. Вследствие довольно ограниченной области устойчивости по температуре и особенно по давлению (рис. 1.100 и 1.102), плагиоклазы редко встречаются в ассоциациях мантийных пород. Они могут присутствовать в самых верхах перидотитовых разрезов мантии (плагиоклазовая фация глубинности перидотитов), с увеличением глубины сменяясь шпинелевыми и гранатовыми ассоциациями перидотитов. Плагиоклазы в некоторых эклогитовых нодулях присутствуют лишь как продукты позднего изменения и частичного плавления пород в коровых условиях.
Плагиоклаз присутствует в большинстве (>95%) магматический пород. Его содержание снижается от 60% в габбро до 50% в гранодиоритах и до 20% в аляскитовых гранитах. При этом главные композиционные интервалы в ряду плагиоклаза четко отражают составив главных групп магматических пород.
Самый распространенный минерал среди плагиоклазов - альбит. Практически чистый альбит встречается вместе с калиевым полевым шпатом в гранитах и риолитах, сиенитах и трахитах. Альбит широко распространен в виде пертитовых срастаний с микроклином в гранитных и сиенитовых пегматитах, а также в прожилках и зонах замещения в пегматитах, где он образует либо таблитчатые и круннопластинчатые агрегаты, называемые клевеландитом, либо массивные мелкозернистые агрегаты «сахаровидного» альбита.
Олигоклаз и андезин являются главными составляющими гранитов, тоналитов, гранодиоритов, монцонитов, сиенитов, диоритов и их эффузивных аналогов: риолитов, дацитов, трахитов, андезитов. Для андезитов обычно характерны вариации состава от андезинам битовнита, выраженные в прямой или осциляторной зональности. В дацитах, риолитах и трахитах вкрапленники плагиоклаза, как правило, сопровождаются вкрапленниками щелочного полевого шпата, причем в отличие от риолитов и трахитов, в дацитах вкрапленники плагиоклаза резко преобладают.
Лабрадор - породообразующий минерал габбро, норитов, троктолитов, пироксенитов наряду с пироксенами. Мономинеральные породы, состоящие почти нацело из лабрадора (иногда андезина)) носят название анортозитов. Основные плагиоклазы, варьирующие по составу от лабрадора до битовнита, образуют порфировые вкрапленники как в толеитовых, так и в щелочных базальтах. Они xapaктерны также для тефритов и базанитов, но отсутствуют в более щелочных вулканических породах, таких как фонолиты, нефелиниты мелилититы. Битовнит и анортит относительно редки. Они встречаются в основных изверженных породах или как акцессорный минерал в перидотитах. Основной плагиоклаз часто присутствует в основной массе некоторых коматиитов, особенно протерозойского и более молодых возрастов. Практически чистый анортит присутствует в базальтах Луны и некоторых метеоритах (например, в составе так называемых белых включений в хондритах).
В метаморфических породах плагиоклазы присутствуют как в метапелитах, так и в метабазитах. При этом состав плагиоклаза отчетливо коррелируется со степенью метаморфизма пород. Альбит весьма распространен в зеленых сланцах - метаморфических породах низкой ступени метаморфизма. За счет реакций альбита с актинолитом, элидотом, кальцитом при увеличении степени метаморфизма плагиоклаз становится все более основным. Так для амфиболитов и двупироксен-гранатовых сланцев характерны плагиоклазы, варьирующие по составу от андезина вплоть до битовнита. Плагиоклазы присутствуют как в малоглубинных роговиках, так и в двупироксен-гранатовых сланцах, отвечающих давлениям более 7-10 кбар. Плагиоклазы пропадают лишь в эклогитах, распадаясь с образованием пироксенов и гранатов. В этих породах плагиоклаз присутствует лишь как продукт распада высокобарических минералов в ходе ретроградной эволюции пород при их подъеме к поверхности Земли.