1. Группа полевых шпатов

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.

*(Происхождение названия "полевой шпат" точно не известно. Эти шпаты (т. е. минералы, обладающие совершенной спайностью в двух направлениях), возможно потому так названы, что часто встречаются в поле.)

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.

Рис. 347. Диаграмма колебаний химического состава полевых шпатов

Другой характернейшей 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 (рис. 347).

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.

Много общего мы находим и в физических свойствах этих минералов. 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.

Рис. 348. Друза крупных кристаллов ортоклаза с агрегатами пластинчатых кристаллов альбита (клевеландита) из пегматитовои жилы

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 (рис. 348).

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].