27.Минералы группы полевых шпатов. Химическая и структурная характеристика, диагностические свойства, генезис, практическое использование.

Полевые шпаты из всех силикатов являются наиболее распространенными в земной коре, составляя в ней в общем около 50% по весу. Примерно 60% их заключено в изверженных горных породах; около 30% приходится на долю метаморфических горных пород, преимущественно кристаллических сланцев; остальные 10-11% падают главным образом на песчаники и конгломераты, в которых полевые шпаты встречаются в виде окатанных зерен или входят в состав галек.

По своему химическому составу полевые шпаты представляют алюмосиликаты Na, К и Са-Na[AlSi3O8], K[AlSi3O8], Ca[Al2Si2O8], изредка Ва-Ba[Al2Si2O8]. Иногда в ничтожных количествах присутствуют Li, Rb, Cs в виде изоморфной примеси к щелочам и Sr, заменяющий Са.

Другой особенностью минералов этой группы является их способность образовывать изоморфные, главным образом бинарные ряды. Таковы, например, ряды: Na[AlSi3O8]-Ca[Al2Si2O8], Na[AlSi3O8]-K[AlSi3O8] и K[AlSi3O8]-Ba[Al2Si2O8]. Для первых двух пар наглядное представление о степени распространенности и совершенства явлений изоморфизма дает диаграмма составов полевых шпатов.

Кристаллизуются эти минералы в моноклинной или триклинной сингонии, причем те и другие по морфологическим признакам мало отличимы друг от друга. Рентгенометрические исследования показывают большое сходство в кристаллической структуре всех шпатов.

Все они преимущественно имеют светлую окраску; относительно низкие показатели преломления; большую твердость (6-6,5); совершенную спайность по двум направлениям, пересекающимся под углом, близким к 90°, и сравнительно небольшие удельные веса (2,5-2,7). По этим признакам они довольно легко отличаются от похожих на них минералов.

В крупнокристаллических массах они наблюдаются в пегматитах в ассоциации с кварцем, часто крупнокристаллической слюдой и редкими минералами, содержащими летучие компоненты (топаз, берилл, турмалин и др.). В миаролитовых полостях иногда встречаются друзы хорошо образованных крупных кристаллов полевых шпатов.

Соответственно особенностям химического состава полевые шпаты разбиваются на следующие три подгруппы:

а)Подгруппа натриево-кальциевых полевых шпатов, называемых плагиоклазами, представляющих непрерывный изоморфныи ряд Na[AlSi3O8] - Ca[Al2Si2O8]; нередко в незначительных количествах в виде изоморфной примеси в них содержится также K[AlSi3O8].

б)Подгруппа кали-натриевых полевых шпатов, которые при высоких температурах также способны давать непрерывные твердые растворы K[AlSi3O8] - Na[AlSi3O8], распадающиеся при медленном охлаждении на два компонента существенно калиевых и существенно натриевых (ср. галит-сильвин). Содержание в виде изоморфной примеси Ca[Al2Si2O8] обычно совершенно незначительно.

в)Подгруппа редко встречающихся кали-бариевых полевых шпатов, называемых гиалофанами, представляющими также изоморфные смеси K[AlSi3O8] - Ba[Al2Si2O8].(цельзиан)

Применение. Полевые шпаты широко используются в керамической промышленности, как плавень, в стекольной, как алюмосодержащее сырьё, как наполнители, лёгкие абразивы (например, в производстве зубных паст), а также как сырье для извлечения рубидия и некоторых других содержащихся в них элементов-примесей, как поделочные камни в ювелирном деле.