Что за минерал плагиоклаз: физические свойства и уникальные факты

Плагиоклазы представляют собой изоморфный ряд между натриевым- щелочным (альбит, анальбит, мональбит) и кальциевым — щелочноземельным (Р-анортит, I-анортит) конечными членами, в котором одновременно с замещением Na на Са эквивалентная часть Si замещается на Аl. Состав плагиоклаза принято характеризовать его номером, соответствующим содержанию анортитовой составляющей (An0-An100).

Происхождение названия

Название минерала происходит от гречческого «плагиос» — косой, наклонный и «оазис» — излом, подчеркивает что угол между плоскостями спайности (001) и (010) существенно отличается от прямого (от 86°24′ в альбите до 86°50′ в анортите).

Плагиоклаз. Адуляр. Закономерный сросток кристаллов — четверик

Английское название плагиоклазов -Sodium-calcium feldspars (plagioclases)

Формула плагиоклаза

(Na,Ca)[(Al,Si)4O8]

Разновидности

По химическому составу плагиоклазовый ряд традиционно подразделяют на альбит (An0-10 ), олигоклаз (Аn 10-30), андезин (Аn30-50), лабрадор (Аn 50-7о), битовнит (An10-90) и анортит (An90-100).

Среди гомогенных плагиоклазов по структурному состоянию выделяют высокотемпературную и низкотемпературную серии. Кристаллические структуры крайних членов ряда существенно различаются: в альбите, NaAlSi3O8. Si и Аl упорядочиваются по 4 неэквивалентным позициям, в анортите CaAl2Si2O8 они чередуются в Si,Al-каркасе и строго упорядочены, что приводит к удвоению элементарной ячейки по оси с, 7х2=14А (отличия высокотемпературной объемноцентрированной структуры определяются смещением атомов Са). В промежуточных членах ряда альбитовые 7 А домены чередуются в разных пропорциях с анортитовыми 14 А доменами (рентгеновские рефлексы последних, ответственные за удвоение ячейки, проявляются в них как слабые сателлитовые отражения). Структура низкотемпературного альбита сохраняется лишь до состава An5, расширяя область олигоклаза, что позволяет выделить составы An5-10 как альбит-олигоклазы. Как и в щелочных полевых шпатах, в плагиоклазах установлены явления фазового распада. Выделяют три области распада: перистериты (peristerites) (в области альбита-олигоклаза, Аn2-Аn15, с образованием пластин толщиной X = 1000-5000 А по плоскости (081), близкой к (010), соответствующих по составу альбиту и олигоклазу An25, иногда An20-35), область Бёггилъда (в андезине — лабрадоре, An48-An58, с образованием двух фаз «е»-плагиоклазов An45 и An50-60) И область Гуттенлошера (Huttenlocher intergrowth) (в лабрадоре-битовните, An10-An90, с образованием пластин X = 125-850 А “e’’-плагиоклаза An65 и I-анортита). Структурные и субсолидусные фазовые взаимоотношения в плагиоклазах сложны, дискуссионны и интерпретируются неоднозначно. Распавшиеся плагиоклазы нередко обнаруживают иризацию. Альбит- олигоклазы и олигоклазы с голубым или молочно-белым жемчужным отливом по аналогии с K,Na-полевыми шпатами выделяют как лунные камни — moonstones. Голубая и сине-зеленая иризация характерна для лабрадора. Авантюриновые альбит-олигоклазы и лабрадоры, обнаруживающие желто-оранжевый или соответственно красновато-розовый, малиновый отлив, выделяют как солнечные камни — sunstones.

Кристаллографическая характеристика

Сингония. Триклинная

Агрегаты. Кристаллы внешне такие же, как и у калиевых полевых шпатов. Часто плагиоклазы образуют неправильные зерна, вкрапленные в породу, зернистые агрегаты, сахаровидные массы, иногда друзы (альбит). Типично образование полисинтетических (многократно повторяющихся) двойников — кристалл состоит из множества очень тонких (сотые — десятые доли миллиметра) пластинчатых кристалликов.

Физические свойства плагиоклазов

Оптические

• Цвет белый, желтый, розовый, зеленый, черный. Часто бесцветные. Характерные цвета иризации — белый, голубой, желтовато-белый (олигоклаз-перистерит, беломорит, лабрадор) или золотистая окраска, обусловленная включениями чешуек гематита (авантюриновый олигоклаз, солнечный камень).
• Черта бесцветная.
• Блеск стеклянный на плоскостях спайности. Просвечивают по краю.
• Прозрачность. Прозрачные или полупрозрачные.

Механические

• Твердость 6-6,5.
• Плотность от 2,62 (альбит) до 2,76 (анортит).
• Спайность по (001) совершенная, по (010) ясная, по (110) слабо выражена. Спайность совершенная в двух направлениях (под углом около 860) .Угол между плоскостями спайности отличается от прямого на 3,5 — 40. С этим свойством связано и название минерала — от греческого «плагиоклаз» — косораскалывающийся (в отличие от калиевых полевых шпатов).
• Излом ступенчатый, неровный.
• Хрупкий.

Химические свойства

В отличие от всех остальных полевых шпатов (кроме цельзиана) анортит относительно легко растворяется в НСl с образованием желатиноподобной кремнекислоты, битовнит — хуже, лабрадор — плохо. Альбит, олигоклаз и андезин растворяются только в HF. Все плагиоклазы раз-лагаются также расплавленной содой Na2CO3.

Прочие свойства

ИК-спектроскопия используется для определения состава плагиоклазов и их термальной истории. Характеристическими являются полосы А в области длин волн 15,4-16,7 ммк и В в области 18,2-20,0 ммк (в России, где обычно используются частоты, это соответствует м1 = 650-600 см-1 v2 = 550-500 см-1). Согласно, полоса поглощения v, зависит от состава плагиоклазов, меняясь от 649 см-1 в альбите до 620 см-1 в анортите в низкотемпературной серии, и от степени их упорядоченности.

Температуры плавления меняются от 1100 (альбит) до 1550° (анортит).

Диагностические признаки

Химический состав плагиоклазов может быть определен по показателям преломления, практически не зависящим от структурного состояния. Показатель np является диагностическим для всего плагиоклазового ряда, показатели ng и nm — для плагиоклазов состава An 20-100.

Химический состав и структурное состояние плагиоклазов могут быть определены по “диаграмме Слеммонса” (при известном составе можно определить степень упорядоченности и наоборот).

От похожих калиевых полевых шпатов плагиоклазы отличаются взаимным расположением плоскостей спайности под углом 86 — 870. Однако такое незначительное отклонение от прямого угла, характерного для калиевых полевых шпатов, визуально не заметно. В связи с этим макроскопически удается определить лишь принадлежность минерала к группе полевых шпатов. По внешним признакам все плагиоклазы сходны друг с другом и макроскопически обычно не разделяются. Исключение составляет лишь лабрадор — темно-серого цвета с очень характерными синими радужными переливами (ирризацией) на плоскостях спайности

Практическое применение

Благодаря свойствам, камень используется ювелирами, которые делают из него украшения. Также минералы важны для коллекционеров.

• Ювелиры отдают предпочтение альбиту, который удобно шлифовать. Таким образом, специалисты создают украшения, которые отличаются длительным сроком службы без потери первоначальных свойств. Минерал используется в качестве удобрений в сельском хозяйстве. Благодаря компонентам, входящим в его состав растения ускоряются в росте.
• Лабрадор ценится в качестве отделочного материала, им украшают интерьер. Среди преимуществ камня стоит выделить высокую износостойкость и плотность. Кроме того, он используется при оформлении монументов.
• В процессе выветривания, формируется высококачественная глина, которая вскоре используется для производства фарфоровой посуды и керамики. Так изделия получаются более крепкими и долговечными.
• Учитывая абсорбирующие свойства глины, ее используют при изготовлении косметических средств.

Лечебное влияние

Камень обладает положительным воздействием на органы пищеварения. Также замечена его польза для почек, печени и организма в целом. Он считается профилактическим средством на период простуд.

Регулярно носить его не стоит. Достаточно придерживаться следующей схемы. Его прикладывают к больному месту на несколько минут (от 10 до 20). При этом параллельно принимают назначенные лекарства. Важно расслабиться и полежать.

Магическое воздействие

Астрологами доказан тот факт, что камень является отличным проводником между Луной и Солнцем. Потому, плагиоклаз используется в магических ритуалах.

С его помощью снимают стресс и уменьшают нервное напряжение.

Амулет рекомендуется носить людям с повышенной возбудимостью, которые обращают внимание на чужое мнение. Но оберег состоит из двух образцов, так как сила одного камня невелика. Регулярное ношение минерала помогает обрести ясность ума и мудрость.

Кроме того, его стоит надевать путешественникам, которые в дороге будут защищены от опасностей и бед.

В Китае верят, что альбит позволяет достичь гармонии человека с окружающей средой.

Чтобы солнечный камень подпитать, его нужно положить под лучи Солнца, а в темное время суток убирать. Для лунного плагиоклаза все наоборот.

Замечен тот факт, что минерал оказывает положительное воздействие на дом. Для защиты его от негатива, камень вешают на входе, на внешней стороне.

Влияние на знаки Зодиака

Этот минерал подходит для всех знаков Зодиака, хотя относится к стихии Воды.

Происхождение и нахождение

Различное: магматическое (кислые — в кислых горных породах, средние — в средних, основные — в основных, альбит — в щелочных горных породах), пегматитовое (встречаются гигантские выделения олигоклаза), гидротермальное (только альбит), метаморфическое, экзогенное — при диагенезе (альбит).

Плагиоклазы являются главными породообразующими минералами магматических (вулканогенных и интрузивных) пород, от кислых до основных, метаморфических и метасоматических образований, пегматитов и гидротермалитов. Формируются в осадочных породах. Являются характерными минералами Луны. Нередко образуются совместно с калиевыми, калиево-натриевыми и бариевыми полевыми шпатами. Принадлежность плагиоклаза к высокотемпературной или низкотемпературной серии определяются по “диаграмме Слемонса”.

Классификация породы

Ряд данной породы довольно обширен, он состоит из следующих подрядов:

• Лабрадоры. Основной компонент изверженной породы с минимальным содержанием кремнезема. Экземпляры включают в себя вкрапление ильменита, титана и магнетита. Основное месторождение Сан-Поло.
• Альбиты. Представитель класса силикатов. Наиболее распространенный и востребованный. Имеет огромный цветовой фон, колеблющийся от бледно-голубого и серо-желтого до практически прозрачного (бесцветного).
• Анортиты. Очень хрупкий камень с ярко выраженным стеклянным блеском. Ему свойственна прозрачность и стеклянный блеск, который пропадает при выветривании.
• Андезиты. Породные образования со спайностью кристаллов с необычным таблитчатым видом. Характеризуется прозрачностью и блеском. Наиболее часто формируется в изверженных породах.
• Олигоклазы. Таблитчатые формирования кристаллов красного, желтого или серого цветов. Второе название – солнечный камень. Широко применяется в ювелирном деле.
• Битовниты. Встретить данный минерал в виде кристаллов очень сложно. Чаще всего это изоморфные анортозиты.

Изменение минерала

Плагиоклазы в коре выветривания менее устойчивы, чем Калиевые-полевые шпаты, и изменяются раньше него. Наиболее устойчив альбит, наименее — кальциевые плагиоклазы. При гипергенном изменении альбит-олигоклаза и олигоклаза образуется галлуазит, по андезину, лабрадору и битовниту- монтнориллонит, реже галлуазит (в отличие от Калиевых полевых шпатов, по которому развивается каолинит). Галлуазит замещает олигоклаз без образования каких-либо промежуточных фаз, нарастая на него эпитаксически в такой же ориентировке, как каолинит по микроклину. Первоначально образуются пластинчатые кристаллиты галлуазита, от которых с краев отходят радиально расходящиеся лучи, закручивающиеся в типичные для галлуазита трубчатые кристаллы; в каждом луче галлуазитовые слои ромбовидной формы черепицеобразно перекрывают друг друга так, что оси b в них составляют с осью луча угол 90, или 60, или 30°.

В коре выветривания по габбро Новобурановского никелевого месторождения (Кемпирсайский рудный узел, Северно-Западного Казахстана) наблюдались зональные желваки боксита, образовавшиеся при замещении битовнита. Непосредст-венно по плагиоклазовой породе образуется зона “рисоподобного” галлуазита-10А (свернутые трубочки диаметром 0,05-0,1 мкм, длиной 0,2-0,3 мкм) блочно-мозаичного строения, переходящая в зону гиббсита. Во внешних частях гиббситовой зоны вновь образуется галлуазит в виде ромбовидных пластинчатых новообразований галлуазита-7А, переходящих в спирально-закрученные трубки (0,2-0,3 мкм шириной и 3-5 мкм длиной). Последовательное замещение битовнита неупорядоченным галлуазитом-10А, его растворение и замещение гиббситом, новообразование упорядоченного галлуазита-7А связывается с нейтрализацией щелочных (pH ~ 10) растворов и их дальнейшим подкислением. На острове Пинос, вблизи г. Новая Герона (Куба), лабрадор (An50-58) кварцевого монцонита замещается гиббситом. Гиббситом замещаются и пойкилитовые включения плагиоклаза в ортоклазе монцонита. Лабрадор выветрелой дайки габбро в ультрабазитовом массиве Маяри-Баракоа (никелевое месторождение Пунта Горда в районе Моа, пров. Оринте, Куба) замещается в основном гиббситом, но на поверхности замещаемого плагиоклаза обнаруживаются сферолиты (0,1-0,2 мкм) галлуазита. Лабрадор выветрелой дайки амфиболизированного габбро на никелевом месторождении Соль Либано (Куба) замещается гётитом с примесью галлуазита, тогда как гиббсит здесь отсутствует. Лабрадор (An41-53) анортозита Волыни (Украина) замещается монтмориллонитом. Монтмориллонит развивается также по лабрадору в коре выветривания на Головинском лабрадоритовом месторождение (Украина); последующее его замещение гиббситом в верхних частях профиля объясняется подкислением щелочных растворов. В палеогеновых корах выветривания на острове Ольхон (озеро Байкал) не наблюдалось селективности в растворении полевых шпатов, и на поверхности одного и того же плагиоклаза (или микроклина) нарастают разные глинистые минералы. В нижней зоне кор по кислым породам (лейкократовые микроклиновые граниты) олигоклаз-андезин An30 замещается ди- и триоктаэдрическим монтмориллонитом, в средней зоне микроклин и плагиоклаз — галлуазитом и диоктаэдрическим монтмориллонитом, а в приповерхностной зоне при полной деструкции плагиоклаза возникают галлуазит и каолинит. Во всех зонах коры по основным породам (амфиболиты) андезин-лабрадор An50 замещается ди- и триоктаэдрическим монтмориллонитом (амфибол — триоктаэдрическим) и в средней и приповерхностной зонах (при полном разложении плагиоклаза) появляется каолинит. Минеральный состав глинистых минералов определяется химическим составом пород и сменой pH циркулирующих растворов. Межплоскостные расстояния плагиоклазов характеризуются наличием рефлексов, которые при индицировании в 14 А ячейке, могут быть разделены на четыре типа: “а” — (h + к — четн., / — нечетн.), “b” — (h + к — нечетн., l — нечетн.), “с” — (h + к — четн., l — четн.) и “d” — (h + к — нечетн., l — четн.). Сильные «a»-рефлексы на слоевых линиях, проявляющихся при вращении или качании вокруг оси с, соответствующие 7 А ячейке, характерны для всех плагиоклазов. Более слабые “b”-рефлексы, проявляющиеся посередине между слоевыми линиями при вращении или качании вокруг оси с, указывают на наличие Si/Аl-упорядоченности анортитового типа и 14 А ячейку и отсутствуют в структуре альбита. Одновременное присутствие «а»- и «b»-рефлексов характерно для объемно-центрированного анортита. Они наблюдаются в отожженных и закаленных после отжига плагиоклазах состава An60-100. Наличие слабых “с”-рефлексов и еще более слабых «d»- рефлексов указывает на смещение атома Са к стенке полости, занятой крупным М-катионом, в (Al,Si)0-Kapкace и характерно только для примитивного анортита (с также равно 14 А). Все четыре типа рефлексов присутствуют в структуре примитивного анортита и наблюдаются в медленно охлажденных плагиоклазах состава An60-100. С возрастанием содержания Na-компонента “b”-, “с”- и “d”-рефлексы ослабевают, становятся диффузными и не проявляются в кислых плагиоклазах состава An100-40 An0-60. Медленно охлажденные плагиоклазы с суммарным составом от олигоклаза ~ An5 до битовнита ~ An75 (в интрузивных или метаморфических породах) обнаруживают распад на домены с альбитовой и анортитовой структурами, когерентно связанные в частично-упорядоченной общей решетке. На их рентгенограммах наблюдаются “е”-рефлексы, представляющие собой пары симметрично расщепленных «b»-отражений анортита, соответствующие антифазному прорастанию мелких доменов, геометрически связанных в структуру, характерную для твердых растворов объемно-центрированного анортита (I-анортита) и одновременно свидетельствующих о перераспреде-лении Аl в позицию Т10, как это характерно для твердых растворов со структурой низкого альбита. Структурная интерпретация “e’’-рефлексов совместима и с гипотезой о прорастании доменов низкого альбита с доменами примитивного анортита (Р-анортита), наиболее стабильными при низких температурах. Обособление “e’’-рефлексов и их диффузность усиливаются с возрастанием содержания Ab-компонента в пределах An50-15, при этом “с”- рефлексы наблюдаются только в образцах с содержанием An-компонента более 50%. «f»-рефлексы, представляющие собой пары симметрично расщепленных “a’’-отражений, наблюдаются в пределах An50-75 . Таким образом, состав An 50 является областью разрыва между Na- и Са-доменами для всего плагиоклазового ряда, но в областях перистеритов, Бёггильда и Гуттенлошера наблюдаются “е”-суперструктуры с парами «е1» — и «е2»-отражений, соответствующим более натриевым и более кальциевым разностям продуктов фазового распада.

Где распространяются

Камни встречаются в различных уголках Земного шара. Интересно, что в образцах астероида Итокава, которые были исследованы космическим зондом (Япония), были обнаружены эти удивительные камни.

Под воздействием ветра они превращаются в слюду и каолин. Термальная вода трансформирует их в зернистый циозит.

Удивительной особенностью минералов считается то, что они чаще присутствуют в магматических породах.

Месторождения

Найти плагиоклазы несложно. Часто с ними располагаются залежи роговой обманки, магнетита, кварца и пироксена. Значительные формирования камня есть на Украине в Житомирской области.

На территории Российской Федерации кристаллы есть в Северной Карелии, Урале, Сибири и Камчатке.

Качественные минералы есть в Швейцарии, на острове Мадагаскар, США, Зимбабве.

Сходство с адуляром

Стоит отметить, что плагиоклазы внешне очень схожи с адулярами, что толкает мошенников на аферу. Часто их продают за кабошоны адуляров.

Разница между камнями очевидна. Калий в плагиоклазе расположен в виде примеси, в адуляре он является основой кристаллической решетки. Ценовая категория адуляра существенно выше плагиоклазов.

Чтобы распознать минерал, важно присмотреться к нему. В своей структуре он имеет внутренние трещины, а цвет может отдавать желтизной. При этом, кристаллы всегда прозрачны, в то время, как адуляры мутноваты.

Кристаллооптические свойства в тонких препаратах (шлифах)

Оптические свойства плагиоклазов — непрерывная функция состава и степени упорядоченности; каждому плагиоклазу определенного состава и степени упорядоченности отвечает определенная ориентировка оптической индикатрисы (Марфунин, 1962). Оптическая ориентировка плагиоклазов изучалась в. Поскольку плагиоклазы триклинны и косоугольная система координат (положение осей в ячейке) неудобна для использования, а кроме того, меняется в зависимости от химического состава, в качестве системы координат выбираются взаимно перпендикулярные направления: оптические оси и оси индикатрисы соотносятся с системой взаимно перпендикулярных кристаллографических направлений: перпендикулярна (010) (двойниковая ось альбитового двойника), [001] (двойниковая ось карлсбадского двойника) и перпендикулярна [001] в плоскости (010) (двойниковая ось альбит-карлсбадского двойника). Бурри оптическая ориентировка плагиоклазов выражалась с помощью отсчитываемых от этих координат углов Эйлера. Оптическая ориентировка плагиоклазов в проекции перпендикулярно оси с [001] дана Бекке с помощью координатных углов А, и -0 (сетка Вульфа расположена горизонтально, 1(010) справа, +А отсчитывается от горизонтального диаметра вверх, +0 от вертикального диаметра вправо). Гораздо удобнее использовать обратную связь: положение отдельных кристаллографических элементов относительно осей оптической индикатрисы. Построены многочисленные диаграммы положения спайности по (001) и (010), выходов двойниковых осей наиболее обычных законов: перпендикулярно (010) (альбитового), [001] (карлсбадского), перпендикулярно [001] параллельно (010) (альбит-карлсбадского), [010] (периклинового), [100] (эстерельского), перпендикулярно [100] параллельно (010) (альбит-эстерельского) для плагиоклазов разного состава, определяемых с помощью универсального столика Е.С. Федорова. Оптическая ориентировка плагиоклазов зависит не только от их химического состава, но и от структурного состояния.

Плагиоклазы являются важнейшими породообразующими минералами и весьма широко распространены. Они представляют собой изоморфный ряд, включающий альбит (крайний натриевый член ряда) Na[AlSi3O8] — олигоклаз — андезин — лабрадор — битовнит — анорит (крайний кальциевый член ряда) Ca[Al2Si2O8]. От альбита к анортиту уменьшается содержание натриевой составляющей и увеличивается содержание кальциевой, а соответственно уменьшается и содержание окиси кремния (см. формулу). По содержанию окиси кремния среди плагиоклазов условно выделяются кислые, богатые SiO2, (альбит, олигоклаз), средние (андезин) и основные (лабрадор, битовнит, анортит). Кислые плагиоклазы характерны для кислых магматических пород и являются наиболее распространенными.