Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер




29.05.2019


29.04.2019


25.04.2019


22.04.2019


11.02.2019


17.01.2019


29.12.2018


29.12.2018


04.12.2018


25.10.2018





Яндекс.Метрика
         » » Относительные количества главных породообразующих окислов

Относительные количества главных породообразующих окислов

08.12.2017

Кремнекислота присутствует в горных породах в крайне различных количествах, наиболее часто в пределах 24—85%. Лишь в редких случаях в магматических породах содержание кремнекислоты достигает 90%, но тогда возникает сомнение, являются ли эти породы действительно магматическими, или они относятся к кварцолитам и носят скорее гидротермальный характер.

В том случае, когда порода состоит из ортоклаза с альбита, смесь их в равных количествах содержит около 6T% SiO3. При содержании в породе, наряду с ортоклазом, также олигоклаза (62% SiO2) с небольшой примесью биотита (35—40% SiO2), роговой обманки (около 50% SiO3) или пироксена (55—60% SiO2) среднее содержание SiO2 спускается до 65%. Такого состава породы лишены свободной кремнскислоты и, следовательно, кварца и относятся к средним бескварцевым породам (спенит, диорит). В таких породах содержание кремнекислоты колеблется в пределах 55—65%. При количестве SiO2 больше 65% в такой породе появляется свободная кремне кислота в виде кварца (гранит). Если же в породе, наряду с темноцветными минералами (пмроксенами, роговыми обманками или биотитом), присутствует также из числа полевых шпатов лабрадор (55,6% SiO2) в дочти равном количестве, содержание SiO2 в породе спускается до 45—53%, а сама порода относится уже к породам основным (габбро, нориты, базальты и т. д.).

Если, но крайней мере, часть полевых шпатов замещается нефелином (43% SiO2) в присутствии ортоклаза (05% SiO2) или лейцитом (55% SiO2), содержание SiO2 в самой породе спускается до 55—60%; чем больше в этих породах нефелина пли лейцита, тем меньше содержание в них кремнекислоты. Содержание в породе кремнскислоты уменьшается в особенности сильно тогда, когда в состав се входят такие бедные кремнекислотой минералы, как молилит, оливин, также рудные минералы. В таких нефелин-эгириновых породах, как уртиты, оно падает до 45% и ниже, а в бесполевошпатовых породах, как перидотиты, — в некоторых случаях до35%.

В большинстве случаев кремнекислота находится в магматических породах в связанном виде, входя в состав разнообразных светлых и темноцветных минералов.

Наиболее простые силикаты магматических пород обычно характеризуются тем, что в их состав входят MgO и FeO, образующие ортосилакаты (оливины) или метасиликаты (ортопироксены), всегда в виде твердых растворов с непрерывной, смесимостью. Характерно то, что к ортосиликатам с малыми катионами не примешиваются катионы большего размера, чем MgO и FeO. В частности, CaO в виде метасиликата CaSiO3 (волластонит) входит в состав только моноклинных пироксенов, образуя с MgO и FeO двойные соединения — диопсид и геденборгит; последние два образуют друг с другом твердые растворы.

Наиболее обычный минерал, содержащий нарядy с Al2O3 также CaO,— алюмосиликат кальция CaAl2Si2O8 (анортит).

В том случае, когда в состав силикатов входят еще более щелочные катионы — калий и натрий, образуются почти исключительно алюмосиликаты и очень редко ферросиликаты.

Алюмосиликаты щелочей представлены минералами калия — ортоклазом, лейцитом, калиофилитом, натрия — альбитом, нефелином, жадеитом. Из этих минералов жадеит (NaAiSi2O6), по составу аналогичный лейциту, резко отличается от него атомным строением; в магматических породах он отсутствует. В них присутствует натро-алюминиевый ферросиликат — эгирин (NaFeSiO6).

До некоторой степени аналогом лейцита является содержащий воду щелочной алюмосиликат — анальцим.

Промежуточное положение между простыми силикатами и сложными алюмосиликатами, судя по их атомному строению, занимают слюды.

Содержание глинозема в магматических породах колеблется в пределах наиболее часто 10—20% (среднее, по Заварицкому, 15,5%) и редко до 28% и больше, иногда же он отсутствует.

В богатых кремнекислотой породах типа гранитов, в состав которых входят ортоклаз (18,5% Al2O38), альбит (19,5% Al2O3), частично мусковит (38,5% Al2O3) и биотит (12% Al2O3), общее содержание Al2O3 не спускается ниже 20—15%. Если присутствует кварц (в гранитах), оно понижается до 15—12%.

В горных породах, в состав которых входят основные плагиоклазы, богатые глиноземом (в анортите до 37% Al2O3), одновременно увеличивается содержание бедных глиноземом магнезиально-железистых минералов и при уменьшении содержания кремнекислоты количество глинозема почти не изменяется. Особенно большие количества Al2O3 присутствуют в анортозитах, состоящих почти исключительно из плагиоклаза, близкого к анортиту.

Редко в магматических породах присутствует Al2O3 в виде корунда (свободный глинозем) или в соединении Al2O3*MgO (шпинель). Иногда корунд выделяется в некоторых очень бедных кремнекислотой породах, например в перидотитах.

В алюмосиликатах атомы алюминия как бы занимают места атомов кремния в центре кислородных тетраэдров. Эго, согласно Заварицкому, связано с тем, что алюминий и кремний близки по размерам радиусов ионов. Однако валентность иона алюминия иная, чем кремния, в результате чего получается резко отличная атомная структура алюмосиликатов. Для образования таких алюмосиликатов, как ортоклаз, лейцит, альбит, нефелин, анортит, необходимо также участие положительного катиона щелочного металла — калия, натрия или кальция.

Наиболее распространенные в магматических породах алюмосиликаты представлены полевыми шпатами. Как указывает Заварицкий, атомная структура полевых шпатов выяснена только недавно. Установлено, что кремнекислородный каркас полевых шпатов представляет собой постройку трех измерений, состоящую из цепочек, каждая из которых в свою очередь состоит из четырех тетраэдров. Два из них, поставленные рядом, обращены вершинами вверх, два других — вниз. Цепочки располагаются вдоль осей (100).

В тетраэдрах щелочных полевых шпатов атомы алюминия замещают одну четверть, в анортите — половину атомов кремния. В таких тетраэдрах, сравнительно крупных, располагаются атомы калия, натрия, кальция, связанные с другими атомами тетраэдра электрическими силами. В других алюмосиликатах, как, например, в нефелине, лейците, одна часть атомов кислорода замещается атомами алюминия, другая — для поддержания равновесия — атомами крупных катионов калия или натрия.

Атомы алюминия входят также в состав слюд, где они играют видную роль.

Характерно, что такой типичный породообразующий элемент, как рубидий, изоморфно близок к калию, но никогда не образует самостоятельных фаз и присутствует только как изоморфная примесь в твердом растворе различных калийсодержащих минералов. Ту же роль играют цезий, стронций, барий, образующие минералы, входящие в твердый раствор вместе с другими минералами полевых шпатов, но никогда не образующие отдельных самостоятельных кристаллов. Они встречаются крайне редко, выделяясь из остаточных магматических расплавов.