Лейцит




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
         » » Лейцит

Лейцит

19.08.2017


Состав и особенности изоморфизма

Лейцит (название от греческого «лейкос», означающего «светлый», предложено А.Г. Вернером в 1701 г.) - каркасный алюмосиликат с формулой XAlSi2O6, где X - К и Na. Однако вхождение Nа в лейциты очень ограничено. В синтетические лейциты может входить до 28 мас.% NaAISi2O6 при 1 кбар и 800°С, но в природных лейцитах и содержание этого компонента не превосходит 10 мас.%. Лейцит может содержать более 2 мас.% Fe2O3 (в виде минала KFe3+Si2O6) и до 1 мас.% CaO (например, в лейцитах из вулканических пород Восточно-Африканского рифта). Экспериментально показано, что в лейцитах возможен изоморфизм 2Al <-> Mg+Si, что может способcnвовать обогащению минерала SiO2. В некоторых природных лейцитах действительно зафиксирован избыточный кремнезем за счет вхождения в твердый раствор санидиновой и альбитовой составляющих. Лейцит может содержать такие компоненты как Cs, Rb, Li, Ba, Sr, Zr. Цезиевый аналог лейцита, поллуцит, CsAlSi2O6, образуется очень ограниченный твердый раствор с лейцитом.
Структура

Структуру лейцита составляет каркас из четырех- и шестичленных колец тетраэдров SiO4, связанных вершинами. Эти тетраэдры на 1/3 заняты Al, а на 2/3 - Si. Ион K+ занимает крупные 12-вершинные полости. Меньшие по размеру вакантные полости часто заняты молекулами H2O (возможен твердый раствор лейцит-анальцим, KAlSi2O6-NaAlSi2O6*H2O). Низкотемпературный а-лейцит имеет тетрагональную симметрию (I41/a), тогда как высокотемпературный (> 630°С) в-лейцит -кубическую (Ia3d). Этот переход второго рода связан с искажением каркаса вокруг иона К и разупорядочением в тетраэдрах Al и Si. Переход из кубической формы в тетрагональную форму при остывании обуславливает двойникование по (110) в природных лейцитах.
Оптические свойства и особенности в шлифах

Лейцит, как правило, образует изометричные зерна. Несмотря на форму кристаллов, типичную для кубической сингонии (тетрагон-триоктаэдров или икосаэдров), лейцит является псевдокубическим, а значит оптически анизотропным. В шлифах лейцит бесцветен, обладает низким отрицательным рельефом. Минерал оптически одноосный, положительный. Показатели преломления: ng = 1.508, np = 1.509. Обычны полисинтетические двойники, которые различимы в шлифах лишь с использованием дополнительного света (линзы Лазо) из-за очень низкого двулучепреломления (0.001).
Условия стабильности

Лейцит является минералом низких давлений и высоких температур, Главная реакция, ограничивающая поле стабильности лейцита в системе K2O-Al2O3 - SiO2:
2КАlSi2O6 = KAlSi3O8 + KAlSiO4, т.е. лейцит = санидин + кальсилит.
Экспериментальные исследования этой реакции показали, что она имеет положительный наклон в P-T поле, причем лейцит находится в области высоких температур и низких давлений. В интервале температур 600-800°С стабильность лейцита в отсутствии водного флюида ограничивается давлениями 3-8.5 кбар. Вхождение Na приводит к тому, что линия реакции смещается в область более низкого давления и более высоких температур, тем самым расширяется поле стабильности ассоциации калиевого полевого шпата и кальсилита. Хорошо известно, что лейцит является продуктом инконгруэнтного плавления санидина при давлениях менее 20 кбар. Однако присутствие H2O в системе сокращает поле стабильности лейцита и расплава до 5 кбар.
Нахождение в природе

Лейцит - типичный минерал, главным образом, эффузивных и субвулканических пород, богатых K2O и бедных SiO2. Лейцит не совместим с кварцем, при реакции с которым образуется калиевый полевой шпат. Он также не может сосуществовать с оргопироксеном из-за реакции лейцит + энстатит = санидин + форстерит, а с кислым плагиоклазом из-за реакции альбит + лейцит = щелочной полевой шпат + нефелин. Лейцит не образуется в породах, богатых Na2O, где его место занимает нефелин, а соотношение количеств лейцитам нефелина отражает соотношение K2O/Na2O в породах. Помимо нефелина, для лейцитсодержащих пород характерны такие бедные кремнеземом минералы как гаюин, нозеан, содалит, иногда мелилит. Наиболее распространенные железо-магнезиальные минералы, сосуществующие с лейцитом - это эгирин-авгит, оливин (в более основных разностях пород), щелочные амфиболы (арфедсонит), биотит, меланитовый гранат.
Геологическое положение лейцитсодержащих пород и их происхождение рассматриваются в Главе 8. Типичные места проявления лейцитовых и лейцит-содержащих вулканических пород - это Итальянская (Романская) магматическая провинция, Рейнский грабен Восточно-Африканский рифт, магматическая провинция Нового Южного Уэльса (Австралия), рифтовые системы Бразилии, Даже в вулканических породах неизмененные лейциты встречаются достаточно редко и, как правило, в современных или третичных лавах. В более древних лавах лейцит не сохраняется, он замещен цеолитами, анальцимом и другими вторичными минералами. Специальные эксперименты продемонстрировали, что реакция замещения лейцита анальцимом в контакте с водными растворами солей уже при температурах порядка 100°C проходит очень быстро: 0.1 г. лейцита замещается анальцимом на 80% всего за 2-3 дня. Таким образом, анальцимовые «вкрапленники» в некоторых вулканических породах в реальности являются продуктами метасоматического замещения лейцита.
Вулканические породы, содержащие лейцит, подразделяются на три группы. В первую группу входят породы, в которых лейцит сосуществует с калиевым полевым шпатом, такие как лейцитовые трахиты и лейцитовые фонолиты. Вторая группа включает породы, где лейцит сосуществует с плагиоклазом (от битовнита до олигоклаза). К ним относятся лейцитовые тефриты и лейцитовые базаниты (в отличие от тефритов они содержат оливин). И, наконец, в третью группу входят лейцитсодержащие породы, в которых отсутствуют полевые шпаты: лейцитовые базальты и лейцититы (отличаются присутствием или отсутствием оливина). Сюда же относятся камафугиты (катунгиты, мафуриты и угандиты) - вулканические улыраосновные ультракалиевые породы.
Вкрапленники лейцита характерны для некоторых разновидностей лампроитов (вайомингитов) - ультракалиевых пород, образующих дайки и трубки взрыва (диатремы), которые наряду с кимберлитами являются важным источником алмазов. В этих породах лейцит ассоциирует с оливином, санидином, флогопитом, калиевым амфиболом (рихтеритом), клинопироксеном, а также со специфическими редкими калиевыми силикатами (прайдеритом, вадеитом и другими). Такие породы известны в Австралии, Испании, на плато Колорадо (США) и на Алданском щите.
В плутонических породах лейцит редок. Причина кроется в том, что остывание магм на глубинах, соответствующих давлениям более 3 кбар, приводит к распаду лейцита на ассоциацию калиевого полевого шпата и кальсилита при температурах около 600°C, близких к солидусам щелочных пород. И даже если лейцит кристаллизовался при высоких температурах, то при остывании он будет замещаться агрегатами калиевого полевого шпата и кальсилита. Такие взаимоотношения известны, например, в плутонических породах, таких как сынныриты (кальсилитовые сиениты), лейцитовые сиениты, миссуриты, а также в жильных породах, таких как тингуаиты и мончикиты. Однако в большинстве случаев по лейциту развиваются псевдоморфозы, состоящие из агрегатов калиевого полевого шпата и нефелина (иногда с анальцимом и содалитом). Такие псевдоморфозы по лейциту носят название псевдолейцит. Псевдолейцитовые псевдоморфозы характерны и для вулканических пород. Текстурные и экспериментальные данные свидетельствуют об образовании псевдолейцита из первичного магматического лейцита, хотя процесс образования таких псевдоморфоз до сих пор до конца не выяснен. В качестве механизмов предлагаются реакции раннего магматического лейцита с остаточным расплавом и разложение высокотемпературного, богатого Na лейцита при остывании.