Плагиоклазы обычно подразделяются на шесть минеральных видов, но границы между ними условные. Классификация основана на соотношении между чистой альбитовой (Ab) молекулой (NaAlSi3O8) и чистой анортитовой (An) молекулой (CaAl2Si2O8). Самый распространенный минерал среди плагиоклазов – альбит; его состав (в мол.%) 100–90% Ab и 0–10% An. Он встречается вместе с другими щелочными полевыми шпатами в щелочных гранитах и риолитах, щелочных сиенитах и трахитах. Весьма распространен в виде пертитовых срастаний с микроклином в гранитных и сиенитовых пегматитах, а также в прожилках и телах замещения в пегматитах. В таких условиях альбит образует либо таблитчатые и крупнопластинчатые розетковидные агрегаты, часто нежно-голубого цвета, называемые клевеландитом, либо массивные мелкозернистые агрегаты «сахаровидного» альбита. Подобно ортоклазу, альбит и следующий член ряда – олигоклаз – могут иногда проявлять переливчатость цвета (молочно-белую и голубоватую иризацию), хотя и более слабую; тогда его называют лунным камнем. Альбит весьма распространен в зеленых сланцах – метаморфических породах низкой ступени метаморфизма. Олигоклаз содержит 70–90% Ab и 10–30% An и наряду с андезином, следующим членом ряда плагиоклазов, является главным компонентом изверженных пород кислого и среднего состава, в том числе гранитов, гранодиоритов, монцонитов, сиенитов, диоритов и их эффузивных аналогов. Олигоклаз с включениями гематита, придающего ему мерцающий блеск, называют солнечным камнем (бывают также альбитовые, ортоклазовые, микроклиновые солнечные камни). Олигоклазовый лунный камень носит название беломорит. Следующий член плагиоклазового ряда, содержащий 50–70% Ab, в изобилии присутствует в андезитовых лавах в Андах и потому назван андезином. Основной (богатый кальцием) плагиоклаз, содержащий 50–70% An, получил название лабрадорита по месту первой находки минерала на п-ове Лабрадор (Канада), где содержащие его породы (анортозиты) залегают в виде крупных массивов. Спайные плоскости лабрадорита проявляют очень красивую иризацию. Лабрадорит – единственный существенный компонент горной породы, именуемой анортозитом, а также главный (наряду с пироксенами) породообразующий минерал других видов основных изверженных пород, включая габбро и базальты. Битовнит (70–90% An) и анортит (90–100% An) относительно редки. Они могут встречаться совместно с лабрадоритом или порознь в основных изверженных породах.
Щелочные ПШ, особенно калиевые, в меньшей степени альбит, широко используются в промышленности. Их источником служат пегматиты, преимущественно керамические и слюдоносные, отчасти редкометалльные, из которых иногда извлекают также слюду, реже берилл, колумбит и другие ценные минералы.
КПШ – необходимый ингредиент тонкой керамики и электрокерамики, так как входит в состав фарфоровой шихты, широко потребляется стекольно-керамической промышленностью, в производстве фарфоровых изделий (включая сами изделия и глазури), а также эмалей. Полевые шпаты добываются в США, Канаде, Швеции, Норвегии, Финляндии, Германии, Чехии, Италии, Китае и других странах. В России добыча калиевого полевого шпата сосредоточена в основном в Карелии и на Кольском п-ове; альбит для стекольной промышленности добывается также на Урале. Лунный и солнечный камни, амазонит и редко встречающийся прозрачный желтый железистый ортоклаз из пегматитов Мадагаскара – ювелирно-поделочные камни.
Условия образования, минеральный состав и практическое значение гранитных пегматитов
Пегматиты (франц. pegmatite, от греч. pégma, родительный падеж pégmatos – скрепление, связь, нечто сплочённое), изверженные, преимущественно жильные породы, обладающие следующими свойствами и особенностями: крупными размерами слагающих минералов; повышенным содержанием минералов, содержащих легколетучие компоненты – воду, фтор, хлор, бром и др.; сложным и разнообразным минеральным составом, в котором наряду с главными минералами, общими для пегматитов и материнских пород, значительное место занимают минералы редких и рассеянных элементов, таких, как Li, Rb, Cs, Be, Nb, Ta, Zr, Hf, Th, U, Sc и др.; наличием большого количества минералов, образующихся в процессе метасоматического замещения и гидролиза полевых шпатов. Концентрация легколетучих, редких и рассеянных элементов в П. иногда в сотни и тысячи раз больше, чем в соответствующих материнских породах.
Термин «пегматит» был впервые введён в 1801 французским учёным Р.Ж. Аюи для обозначения письменного гранита, или, одной из структурных разновидностей пегматита – еврейского камня, который очень часто встречается в пегматитах.
Большее распространение и практическое значение имеют гранитные пегматиты, генетически связанные с интрузией гранитов. Среди них выделяют несколько типов. Слюдяные пегматиты образуются на больших глубинах (свыше 6 км) и состоят из плагиоклаза, микроклина, кварца, мусковита, биотита, чёрного турмалина, апатита, берилла; сравнительно с др. пегматитами они бедны минеральными видами и служат источником получения листового мусковита, керамических материалов – микроклина и кварца.
Редкометальные П. формируются на средних глубинах (4–6 км), содержат микроклин, кварц, альбит, иногда сподумен, мусковит, лепидолит и берилл, а также цветные турмалины, колумбит, танталит, касситерит, поллуцит и др.; характерны процессы метасоматического замещения (альбитизация, грейзенизация); служат источником получения Li, Cs, Be, Ta, Sn, а также аквамарина, гелиодора, топаза и др.
Хрусталеносные П. образуются на относительно небольших глубинах (3–4 км), содержат микроклин, кварц, а также альбит, мусковит, биотит; служат источником получения горного хрусталя (пьезооптического сырья) и оптического флюорита, иногда топаза, берилла, аметиста, которые размещаются на стенках пустот в кварцевых зонах жил.
П. имеют большое практическое значение. Они являются основным источником полевых шпатов для керамической и стекольной промышленности, слюды и пьезокварца – для электротехнической промышленности, а также драгоценных камней. В России наибольшей известностью пользуются П. Карелии, Украины, Урала; за рубежом – Швеции, Норвегии, США.
Минералы пегматитов
Типы пегматитов | Главные минералы | Второстепенные минералы |
Гранитные пегматиты (керамические и мусковитовые) | Плагиоклаз, микроклин, кварц, мусковит, биотит | Гранат, берилл, монацит, циркон, апатит |
Гранитные пегматиты (редкометальные) | Клевеландит, кварц, микроклин, сподумен, лепидолит | Мусковит, берилл, турмалин, касситерит |
Гранитные пегматиты (хрусталеносные) | Кварц, горный хрусталь | Мусковит, биотит, дымчатый кварц, морион, альбит, берилл |
Гранитные пегматиты «линии скрещения» | Флогопит, биотит, тальк, хлорит, актинолит, плагиоклаз | Роговая обманка, берилл (изумруд), кварц, мусковит, флюорит |
Щелочные пегматиты | Микроклин, нефелин, эгирин, альбит, роговая обманка | Мусковит, биотит, сфен, пирохлор, ильменит, циркон |
Существует несколько версий образования пегматитов:
Версия 1. По теории академика А.Е. Ферсмана образование пегматитов происходит следующим образом. При кристаллизации гранитной магмы образуется остаточный силикатный расплав, обогащенный присутствием редкометальных и редкоземельных элементов, и летучими веществами (соединениями фтора, хлора, бора). В силу разности давления, этот состав вытесняется из основных масс породы и заполняет собой трещины, полости. Во время вытеснения пегматитовых масс, может происходить реакция расплава с вмещающими породами, при этом одни вещества могут выноситься из расплава, другие наоборот проникать в него. Происходит процесс ассимиляции.
Версия 2. По мнению акад. А.Н. Заварицкого, пегматиты образуются не путем кристаллизации остаточного расплава, а являются результатом перекристаллизации пород под влиянием газовых растворов. Т.е. являются постмагматическими образованиями.