Плагиоклас

Плагиоклас — серија тектосиликатни (рамковни силикатни) минерали во рамките на фелдспатската група. Наместо да се однесува на одреден минерал со специфичен хемиски состав, плагиокласот е дополнителна серија од цврст раствор, попозната како серија од плагиокласни фелдспати. Ова првпат го покажал германскиот минералог Јохан Фридрих Кристијан Хесел (1796–1872) во 1826 година. Серијата се движи од албитни до анортитни крајни елементи (со соодветни состави NaAlSi<sub>3</sub>O<sub>8</sub> до CaAl<sub>2</sub>Si<sub>2</sub>O<sub>8</sub> ), каде што атомите на натриум и калциум можат да се заменат едни со други во кристалната решеткаста структура на минералот. Плагиокласот во рачните примероци често се идентификува по неговото полисинтетичко кристално збратимување или ефект на „снимање“.
Плагиокласот е главен составен минерал во Земјината кора и затоа претставувс важна дијагностичка алатка во петрологијата за распознавање на составот, потеклото и развојот на магматските карпи. Плагиокласот е исто така главна состојка на карпите во висорамнините на Месечината. Анализата на спектрите на термичка емисија од површината на Марс сугерира дека плагиокласот е најзастапениот минерал во кората на Марс..
Неговото име доаѓа , во однос на неговите два агли на расцепување .
1 Својства
Плагиокласот е најчестата и најзастапена минерална група во Земјината кора. Како дел од семејството минерали на фелдспат, изобилува во магматските и метаморфните карпи, а е чест и како детритален минерал во седиментните карпи. Не е еден минерал, туку е цврст раствор од два крајни елементи, албит или натриум фелдспат и анортит или калциум фелдспат. Овие можат да бидат присутни во плагиокласата во кој било сооднос, од чист анортит до чист албит. Составот на плагиоклазата може да се запише како каде што ''x'' се движи од 0 за чист албит до 1 за чист анортит. Оваа серија на цврсти раствори е позната како серија на плагиоклази.. Составот на одреден примерок на плагиокласи обично се изразува како mol% на анортит во примерокот. На пример, плагиоклази кои се 40 mol% анортит би се опишал како An40 плагиоклаза.
Способноста на албитот и аноритот да формираат цврсти раствори во било кои пропорции на зголемена температура ја одразува леснотијата со која калциумот и алуминиумот можат да ги заменат натриумот и силициумот во кристалната структура на плагиокласите. Иако калциумовиот јон има полнеж од +2, наспроти +1 за натриумовиот јон, двата јони имаат речиси ист ефективен полупречник. Разликата во полнежот се компензира со споената замена на алуминиум (полнеж +3) со силициум (полнеж +4), кои двата можат да заземаат тетраедарски места (опкружени со четири кислородни јони). Ова е во контраст со калиумот, кој има ист полнеж како натриумот, но е значително поголем јон. Како резултат на разликата во големината и полнежот помеѓу калиумот и калциумот, постои многу широк јаз во мешањето помеѓу аноритот и калиумовиот фелдспат,, третиот вообичаен крајен елемент на фелдспат што формира карпи. Калиумовиот фелдспат формира серија во цврст раствор со албит, поради истите полнежи на натриумови и калиумови јони, кое е познато како серија на алкален фелдспат. Така, скоро целиот фелдспат кој се наоѓа на Земјата е или плагиокласен или алкален фелдспат, при што двете серии се преклопуваат за чист албит. Кога составот на плагиокласот е опишан со неговиот анортит мол% (како што е An40 во претходниот пример), се претпоставува дека остатокот е албит, со само мала компонента на калиумов фелдспат..
Плагиокласите од кој било состав делат многу основни физички карактеристики, додека другите карактеристики варираат непречено со составот. Мосовата тврдост на сите видови плагиокласи се движи од 6 до 6,5, и расцепувањето е совршено на [001] и добро на [010], при што рамнините на расцепување се среќаваат под агол од 93 до 94 степени. Од овој малку кос агол на расцепување плагиокласот го добива своето име, старогрчки ( - косо) + ( - цепливост). Името го вовел Август Брајтаупт во 1847 година. Исто така, постои слабо расцепување на [110] ретко видливо во рачни примероци.
Сјајот е од стаклесто до бисерно, а проѕирноста е проѕирна. Цврстината е кршлива, а преломот е нерамен или школкест, но преломот ретко се забележува поради силната тенденција на минералот да се расцепува.. На ниска температура, кристалната структура припаѓа на триклинскиот систем, просторна група '''' Добро формираните кристали се ретки и најчесто се содиумски по состав. Добро обликуваните примероци се обично фрагменти од расцепување. Добро формираните кристали се обично со сечила или табеларни паралелни со [010].
Плагиокласот обично е бел до сивкасто-бел по боја, со мала склонетост примероците побогати со калциум да бидат потемни. Нечистотиите ретко можат да го обојат минералот зеленикаво, жолтеникаво или месо-црвено. Железото (Fe3<sup>+</sup>) дава бледо жолта боја кај плагиокласниот фелдспат од округот Лејк, Орегон. Специфичната тежина се зголемува рамномерно со содржината на калциум, од 2,62 за чист албит до 2,76 за чист анортит, и ова може да обезбеди корисна проценка на составот доколку се мери точно. Индексот на прекршување исто така варира рамномерно од 1,53 до 1,58, и, доколку се мери внимателно, ова исто така дава корисна проценка на составот.
Плагиокласите речиси универзално покажуваат карактеристично полисинтетичко збратимување кое произведува збратимувачки ленти на [010]. Овие ленти овозможуваат плагиокласите да се разликуваат од алкалниот фелдспат. Плагиокласите честопати покажуваат и збратимување по Карлсбад, Бавено и Манебаховиот закон.
2 Членови
Составот на плагиокласен фелдспат обично се означува со неговиот вкупен удел на анортит (%An) или албит (%Ab). Постојат неколку именувани плагиокласни фелдспати кои спаѓаат помеѓу албитот и анортитот во серијата. Следната табела ги прикажува нивните состави во однос на процентите на составните делови на анортит и албит.
+Плагиокласни минерали и нивниот состав, Име, <sub>%</sub> <sub>CaAl2Si2O8</sub><sub>​</sub>, % NaAlSi <sub>3</sub> O <sub>8</sub>, Слика
Анортит, 90–100, 10–0
Бајтаунајт, 70–90, 30–10
Лабрадорит, 50–70, 50–30
Андесин, 30–50, 70–50
Олигоклаза, 10–30, 90–70
Албит, 0–10, 100–90
Разликата помеѓу овие минерали не може лесно да се направи на терен. Составот може грубо да се одреди преку специфична тежина, но точното мерење бара хемиски или оптички тестови. Составот во мелено зрно може да се добие со методот на Цубои, кој дава точно мерење на минималниот показател на прекршување, што пак дава точен состав. Во тенок пресек, составот може да се одреди со методот на Мишел Леви или со методот на Карлсбад. Првиот се потпира на прецизно мерење на минималниот показател на прекршување, додека вториот се потпира на мерење на ''аголот на екстинкција'' под поларизирачки микроскоп. Аголот на екстинкција е оптичка карактеристика и варира во зависност од уделот на албит (%Ab).
2.1 Крајни членови
* Анортитот го именувал Густав Роуз во 1823 година од грчкото („не“) + („прав“), буквално „косо“, што се однесува на неговата триклинска кристализација. Анортитот е релативно редок минерал, но се јавува во основните плутонски карпи на некои орогенски низи.
* Албит е именуван од латинскиот збор la, во однос на неговата необично чиста бела боја. Името првпат го употребиле Јохан Готлиб Ган и Јакоб Берцелиус во 1815 година Тоа е релативно чест и важен минерал за создавање карпи поврзан со типовите карпи побогати со силициум диоксид, во хидротермални вени, со зеленошкрилци и метаморфни карпи, и во пегматитни насипи, често како сорта ''клевеландит'' и поврзан со поретки минерали како турмалин и берил..
2.2 Средни членови
Средните членови на групата плагиокласи се многу слични едни на други и нормално не можат да се разликуваат освен по нивните оптички својства. Специфичната тежина кај секој член (албит 2,62) се зголемува за 0,02 на секои 10% зголемување на анортитот (2,75).
* Битовнит, именуван по поранешното име на Отава, Онтарио, Канада - Бајтаун - е редок минерал кој повремено се наоѓа во поосновни карпи.
* Лабрадорит е карактеристичен фелдспат од поосновните типови карпи како што се габро или базалт. Лабрадорит често покажува прелевачка боја поради прекршување на светлината на кристалот. Именуван е по Лабрадор, каде што е составен дел од интрузивниот магматски карпест анортозит кој е составен речиси целосно од плагиоклаз. Разновидност на лабрадорит позната како спектролит се наоѓа во Финска.
* Андезинот е карактеристичен минерал на карпи како што е диоритот, кој содржи умерена количина на силициум диоксид и сродни вулкански елементи како што е андезитот.
* Олигокласот е чест кај гранитот и монцонитот. Името ''олигоклас'' е изведено од грчкиот („мал“) + („цепење“), што се однесува на фактот дека неговиот агол на расцепување значително се разликува од 90°. Терминот првпат го употребил Брајтаупт во 1826 година. Сончевиот камен е главно олигоклас (понекогаш албит) со снегулки од хематит.
3 Петрогенеза
Плагиокласот пртставува основен минерал кој содржи алуминиум во мафичните карпи формирани при низок притисок. Тој е нормално првиот и најзастапен фелдспат што кристализира од ладна примитивна магма. Аноритот има многу повисока точка на топење од албитот и, како резултат на тоа, плагиокласот богат со калциум е првиот кој кристализира. Плагиокласот станува побогат со натриум како што температурата се намалува, формирајќи ја Бовеновата континуирана реакциска серија. Сепак, составот со кој кристализира плагиокласот зависи и од другите компоненти на стопената маса, па затоа самиот по себе не е сигурен термометар.
Ликвидусот на плагиокласот (температурата на која плагиокласот првпат почнува да кристализира) е околу за оливин базалт, со состав од 50,5 тежински% силициум диоксид; во андезит со содржина на силициум диоксид од 60,7 тежински %; и во дацит со содржина на силициум диоксид од 69,9 тежинск и%. Ликвидусот е значително намален со додавање на вода, и многу повеќе за плагиоклази отколку за мафични минерали. Евтектиката (минимална мешавина на топење) за мешавина од анортит и диопсид се менува од 40 тежински % анортит на 78 тежински % анортит како што притисокот на водената пареа се движи од 1 бар на 10 kbar. Присуството на вода, исто така, го менува составот на кристализирачкиот плагиоклаз кон анортит. Евтектиката за оваа влажна мешавина паѓа на околу
Кристализирачкиот плагиоклас е секогаш побогат со анортит од стопената маса од која кристализира. Овој ''ефект на плагиоклас'' предизвикува преостанатиот стопен материјал да се збогати со натриум и силициум и да се осиромаши со алуминиум и калциум. Сепак, истовремената кристализација на мафичните минерали кои не содржат алуминиум може делумно да го надомести осиромашувањето на алуминиумот. Во вулканските карпи, кристализираниот плагиоклас го вклучува поголемиот дел од калиумот во стопената маса како елемент во трага.
Новите кристали на плагиокласи се формираат во јадра единствено со тешкотии, а расејувањето е многу бавно во рамките на цврстите кристали. Како резултат на тоа, како што магмата се лади, плагиоклазите кои се повеќе богати со натриум обично кристализираат на работ на постојните кристали на плагиокласи, кои ги задржуваат своите јадра богати со калциум. Ова резултира со композициско зонирање на плагиокласите во магматски карпи. Во ретки случаи, плагиокласите покажуваат обратно зонирање, со раб богат со калциум на јадро богато со натриум. Плагиокласите понекогаш покажуваат и осцилациско зонирање, при што зоните флуктуираат помеѓу делови богати со натриум и калциум, иако ова обично е надредено на целокупниот нормален тренд на зонирање.
3.1 Класификација на магматски карпи
Плагиокласот е многу важен за класификација на кристалните магматски карпи. Општо земено, колку повеќе силициум диоксид е присутен во карпата, толку помалку мафични минерали постои, а толку повеќе плагиокласот е богат со натриум. Алкалниот фелдспат се појавува кога содржината на силициум диоксид станува висока. Според класификацијата QAPF, плагиокласот претставува еден од трите клучни минерали, заедно со кварцот и алкалниот фелдспат, кои се употребуваат за да се направи почетната класификација на типот на карпа. Магматските карпи со низок силициум диоксид понатаму се поделени на диоритни карпи со плагиоклас богата со натриум (An<50) и габрои карпи со плагиоклас богата со калциум (An>50). Анортозитот е интрузивна карпа која се состои од најмалку 90% плагиоклас.
Албитот е краен член и на алкалната и на плагиокласната серија. Но, тој е вклучен во алкалниот фелдспатски дел од карпата во класификацијата QAPF.
3.2 Во метаморфни карпи
Плагиокласите се исто така честа појава во метаморфните карпи.Тие имаат склонетост да бидат албитни во метаморфните карпи со низок степен, додека олигокласите до андезинот се почести во метаморфните карпи со среден до висок степен. Метакарбонатната карпа понекогаш содржи прилично чист анортит.
3.3 Во седиментни карпи
Фелдспатот сочинува помеѓу 10 и 20% од рамковните зрна кај типичните песочници. Алкалниот фелдспат е обично позастапен од плагиокласот во песочникот бидејќи алкалните фелдспати се поотпорни на хемиско атмосферско дејство и постабилни, но песочникот добиен од вулканска карпа содржи повеќе плагиоклас. Плагиокласот релативно брзо се атмосферира во однос на глинените минерали како што е смектитот.
3.4 Мохоровичиќев дисконтинуитет
Мохоровичиќевиот дисконтинуитет, кој ја прикажува границата помеѓу Земјината кора и горниот мантил, се смета за длабочината каде што фелдспатот исчезнува од карпата. Иако плагиокласот е најважниот минерал во кората што содржи алуминиум, тој се распаѓа при висок притисок на горниот мантил, при што алуминиумот има стремеж да биде присоединет во клинопироксенот како ''Чермакова молекула'' ( или во жадеит. При уште поголем притисок, алуминиумот се присоединува во гранат. .
3.5 Исклучување
На многу високи температури, плагиокласот формира цврст раствор со калиум фелдспат, но тој станува многу нестабилен при ладење. Плагиокласот се одвојува од калиум фелдспатот, процес кој се нарекува ''ексолуција''. Добиената карпа, во која се присутни ленти од плагиоклас во калиум фелдспат, се нарекува пертит.
Цврстиот раствор помеѓу анортитот и албитот останува стабилен на пониски температури, но на крајот станува нестабилен како што карпата се приближува до температурата на површината на околината. Резултирачката екслозија резултира со многу фини ленти и други меѓурастоци, кои нормално се препознаваат единствено преку софистицирани средства. Сепак, екслозијата во композицискиот опсег од андезин до лабрадорит понекогаш произведува ленти со дебелина споредлива со брановата должина на видливата светлина. Ова делува како дифракциска решетка, предизвикувајќи лабрадоритот да покаже прекрасна игра на бои позната како ''чатоанс''.{sfn|Nesse|2000|p=213
4 Употреба
Покрај неговата важност за геолозите во класификацијата на магматските карпи, плагиокласот наоѓа практична употреба како градежен агрегат, како камен за пресметка на далечини и во прав како полнач во бои, пластика и гума. Плагиокласот богат со натриум наоѓа употреба во производството на стакло и керамика..
Анортозитот еден ден би можел да биде важен како извор на алуминиум..