Плагиоклазы

Плагиоклазы — это группа породообразующих минералов класса силикатов, представляющая собой непрерывный изоморфный ряд твёрдых растворов в системе альбит (NaAlSi₃O₈) — анортит (CaAl₂Si₂O₈). Плагиоклазы являются наиболее распространёнными минералами земной коры, входя в состав большинства магматических, метаморфических и осадочных горных пород. Название происходит от греческих слов «πλάγιος» (plagios — косой) и «κλάσις» (klasis — раскалывание), что связано с характерным углом спайности, отличающимся от прямого угла у калиевых полевых шпатов.

Химический состав и структура

Плагиоклазы относятся к группе алюмосиликатов каркасной структуры. Их кристаллическая решётка построена из тетраэдров SiO₄ и AlO₄, соединённых общими вершинами в трёхмерный каркас. В полостях каркаса располагаются катионы натрия (Na⁺) или кальция (Ca²⁺), а также, в меньшей степени, калия (K⁺). Изоморфизм в ряду альбит-анортит заключается в замещении пары Na⁺ + Si⁴⁺ на Ca²⁺ + Al³⁺, что сохраняет электронейтральность структуры.

Химический состав плагиоклазов описывается общей формулой (Na,Ca)(Al,Si)₄O₈. Содержание анортитовой (Ca) молекулы (An) варьирует от 0 до 100 %, что определяет положение минерала в ряду и его физические свойства.

Классификация

Традиционно плагиоклазы делятся на шесть минеральных видов в зависимости от процентного содержания анортитовой составляющей (An):

В зарубежной литературе также используется деление на кислые (альбит, олигоклаз), средние (андезин) и основные (лабрадор, битовнит, анортит) плагиоклазы. Кислые разности богаты кремнезёмом и натрием, основные — кальцием и алюминием.

Физические свойства

Плагиоклазы обладают следующими характерными физическими свойствами:

• Цвет: обычно белый, серый, голубовато-серый, реже бесцветный или с радужными переливами (иризация) у лабрадора.
• Твёрдость по шкале Мооса: 6–6,5.
• Плотность: возрастает от 2,61 г/см³ у альбита до 2,76 г/см³ у анортита.
• Спайность: совершенная в двух направлениях под углом 86–87° (отсюда название).
• Блеск: стеклянный, на плоскостях спайности перламутровый.
• Излом: неровный, ступенчатый.
• Прозрачность: просвечивающий до непрозрачного.

Важной особенностью плагиоклазов является наличие полисинтетических двойников — тонких параллельных пластинок, образующихся при двойниковании по альбитовому закону. На плоскостях спайности или скола эти двойники видны как система параллельных полосок, что служит диагностическим признаком при определении плагиоклазов под микроскопом.

Происхождение и нахождение

Плагиоклазы кристаллизуются из магматических расплавов в широком диапазоне температур и давлений. В соответствии с правилом Боуэна, при остывании магмы первыми кристаллизуются основные плагиоклазы (анортит, битовнит), а затем, по мере обогащения расплава натрием и кремнезёмом, — всё более кислые разности (андезин, олигоклаз, альбит). Этот процесс называется реакционным рядом плагиоклазов.

Плагиоклазы встречаются в следующих типах горных пород:

• Магматические породы: габбро и базальты (лабрадор, битовнит), андезиты (андезин), диориты, гранодиориты, граниты (олигоклаз, альбит).
• Метаморфические породы: гнейсы, амфиболиты, сланцы (альбит, олигоклаз).
• Осадочные породы: обломочные породы (песчаники, аргиллиты) содержат обломки плагиоклазов, а также аутигенный альбит, образующийся при диагенезе.

Крупные месторождения плагиоклазов известны в России (Кольский полуостров, Карелия, Урал, Сибирь), на Украине, в Норвегии, Канаде, США, Финляндии. Лабрадор с иризацией добывается на Украине (Волынское месторождение) и в Канаде (Лабрадор).

Применение

Плагиоклазы имеют широкое практическое значение:

• Сырьё для керамической и стекольной промышленности: альбит и олигоклаз используются как плавни (флюсы) при производстве стекла, керамики, эмалей, глазурей. Они снижают температуру плавления шихты и улучшают качество изделий.
• Ювелирное дело: лабрадор с эффектом иризации (лабрадорит, «солнечный камень») и амазонит (разновидность микроклина, иногда путаемый с плагиоклазами) используются как поделочные и коллекционные камни. Иризирующий лабрадор ценится за радужные переливы синего, зелёного, золотистого цветов.
• Строительство: лабрадорит и габбро-лабрадорит применяются как облицовочный камень (например, в облицовке станций Московского метрополитена, зданий в Санкт-Петербурге).
• Научные исследования: плагиоклазы используются для определения состава и условий кристаллизации магматических пород, а также в геохронологии (радиоизотопное датирование).

Интересные факты

• Плагиоклазы составляют около 40 % массы земной коры, уступая по распространённости только кварцу.
• Иризация лабрадора обусловлена интерференцией света на тонких пластинках двойников или включениях других минералов.
• В лунном грунте, доставленном на Землю миссиями «Аполлон», обнаружены плагиоклазы, в том числе анортит, который является одним из главных минералов лунной коры.
• Плагиоклазы встречаются в метеоритах, особенно в ахондритах (например, в эвкритах).

Источники

• Минералогия: учебник / под ред. А. Г. Булаха. — М.: Недра, 1990.
• Дир У. А., Хауи Р. А., Зусман Дж. Породообразующие минералы. Т. 4. — М.: Мир, 1966.
• Бетехтин А. Г. Курс минералогии. — М.: Госгеолтехиздат, 1956.
• Геологический словарь: в 2 т. — М.: Недра, 1978.
• Минералы СССР. Т. 1. — М.: Наука, 1974.