Каркасные силикаты: полевые шпаты

Книга «Атомная структура минералов» (Bragg, 1937) была опубликована спустя четыре года после первого определения структуры полевого шпата (санидина). Уже тогда стало ясно, что это семейство минералов будет представлять собой чрезвычайно интересный и одновременно очень сложный объект для рентгенографических методов исследования. За прошедшие двадцать пять лет это предсказание полностью оправдалось, однако к настоящему времени уже известно большинство особенностей, отличающих структуры различных полевых шпатов, а также выявлены взаимоотношения между атомной структурой, химическим составом, температурой образования и физическими свойствами полевых шпатов. Весь накопленный материал позволяет осуществить общий обзор структур полевых шпатов.

Объем имеющихся структурных данных настолько велик, что лишь с большим трудом может быть размещен в пределах одной главы. Столь краткое изложение предусматривает, что каждый, кто изучает минералогию, детально знаком с морфологией и физическими свойствами полевых шпатов. Поэтому здесь будет дан лишь общий обзор этапов исторического развития структурных исследований полевых шпатов. Результаты этих исследований разбиты на три основных раздела. Во-первых, дана структурная схема, общая для всех полевых шпатов, и рассмотрены основные особенности, характерные для различных членов полевошпатового семейства. Во-вторых, детально описаны известные к настоящему времени наиболее важные структуры полевых шпатов со специальными ссылками на характер распределения атомов Al и Si по тетраэдрическим положениям структуры и на особенности окружения катионов К, Ва, Na и Са. В-третьих, рассмотрены структуры серий смешанных полевых пшатов К — Na, К — Ва и Na — Са.

При описании полевошпатовых структур выявляются важные различия между низкотемпературными и высокотемпературными модификациями. В частности, эти различия становятся очевидными при рассмотрении эффектов порядка — беспорядка в структурах, характеризующихся прочными связями между атомами. Следует обратить внимание на новейшие представления о строении структур полевых шпатов из субъячеек и доменов, основанные на результатах недавно проведенных высокоточных структурных исследований, так как эти представления могут быть применены и к структурам многих других минералов.