Feldspar: Tvorba, geologie a odrůdy
Sdílet
Tvorba, geologie a odrůdy
Živec: Jak Země buduje rámcové silikáty
Živec se tvoří tam, kde se protínají chemie, teplota, tlak, voda a historie chladnutí. Od pomalu rostoucích žulových bloků a pegmatitových krystalů přes sopečné fenokrysty, hydrotermální adularii, měsíční lamely, labradoritové anortozity, sluneční inkluze až po jílovité půdy, skupina živců zaznamenává téměř každou hlavní kapitolu horninového cyklu.
Co formuje živec?
Živce jsou tekto-silikáty: jejich křemík a hliník v tetraedrech se spojují do trojrozměrné sítě, kterou vyvažují draslík, sodík a vápník. Tato síť je chemicky flexibilní, proto se živec vyskytuje v žulách, bazaltech, pegmatitech, gnajsech, hydrotermálních žilách, anortozitech, arkózách a půdách.
Složení
Poměr K, Na a Ca určuje, zda živec patří na stranu alkalických živců nebo do série plagioklasů.
Teplota
Vysokoteplotní živce jako sanidin a anortoklas se mohou tvořit v sopečných horninách, zatímco nižší teploty vedou k tvorbě ortoklasu, mikroklinu a adularie.
Rychlost chladnutí
Pomalé chladnutí vytváří hranaté krystaly a propleteniny. Rychlé chladnutí zachovává fenokrysty, zonaci, sklovitou základní hmotu a textury, které zaznamenávají měnící se chemii magmatu.
Voda a roztoky
Magma bohatá na vodu a hydrotermální roztoky zvětšují krystaly, podporují vznik pegmatitů, vytvářejí adularii a pomáhají živcům měnit se, nahrazovat nebo překrystalizovat.
Tlak a deformace
Metamorfóza přetváří živec do gnajsových pásů, myrmekitu, albite mozaik a nových rovnovážných souborů.
Povrchová chemie
Voda, oxid uhličitý a organické kyseliny rozkládají živec na jílové minerály, uvolňují alkalické a alkalickozemní prvky do půd a potoků.
Kde se živec tvoří
Živec je záznamem geologického prostředí. Jeho druh, textura a asociace často odhalují, zda matečná hornina chladla hluboko v kůře, vybuchla na povrchu, rostla v pegmatitu, překrystalizovala během horské stavby nebo vznikla z nízkoteplotních fluid.
| Prostředí vzniku | Typické horniny | Běžné živce | Geologické znaky |
|---|---|---|---|
| Plutonický, pomalu chladnoucí | Žula, granodiorit, syenit, monzonit. | Ortoklas, mikroklin, albite, oligoklas. | Velké krystaly, perthitické propleteniny, grafický žula, hranaté štěpné plochy a hrubá zrnitost. |
| Sopečný, rychle chladnoucí | Ryolit, trachyt, andezit, bazalt. | Sanidin, anortoklas, andezín, labradorit. | Fenokrysty živce, oscilující zonace, sklovitá nebo jemnozrnná základní hmota a textury rychlého zchlazení. |
| Pegmatitové | Granátové pegmatity a kapsové zóny. | Mikroklin, albit, perthit, amazonit, cleavelandit. | Velmi velké krystaly, růst bohatý na vodu, grafická textura, otevřené kapsy, asociace křemene a slídy. |
| Metamorfní | Gnajs, svor, granulit, amfibolit, migmatit. | K-živec, plagioklas, albit. | Rekrystalizovaná zrna, gnajsové páskování, myrmekit, albitizace a textury nahrazení plagioklasem. |
| Hydrotermální | Epithermální žíly, dutiny, alterované vulkanické horniny. | Adularie, albit, sekundární K-živec. | Čiré až mléčné krystaly, růst v otevřeném prostoru, asociace křemene a kalcitu, žilné textury. |
| Akumulace plagioklasu | Anortozit, gabrové vrstvené intruze, lunární vysočiny. | Plagioklas bohatý na labradorit, bytownit, anortit. | Horniny bohaté na plagioklas, kumulátní textury, velké krystaly a labradorescence v vhodném materiálu. |
| Sedimentární a zvětrávací | Arkózový pískovec, saprolit, jílovité půdy. | Přežívající zrna živce; produkty alterace po živci. | Úhlový živec poblíž zdrojových hornin, tvorba jílu, uvolněný K, Na a Ca a zvětrávací profily bohaté na kaolinit nebo illit. |
Dvě hlavní cesty živců
Chemie živců je obvykle popisována dvěma propojenými skupinami. Alkálové živce zaujímají draslíko-sodíkovou stranu; plagioklas sahá od sodíku k vápníku. Tyto cesty vysvětlují mnoho z pojmenování živců, hustoty, indexu lomu, krystalové symetrie a geologického významu.
Pevné roztoky s geologickými důsledky
Alkálový živec se pohybuje mezi draslíkem bohatým a sodíkem bohatým složením a může se během ochlazování rozdělit do perthitických propletenin. Plagioklas sahá od albitu po anortit, s mezilehlými členy jako oligoklas, andezín, labradorit a bytownit. S rostoucím obsahem vápníku v plagioklasové sérii obvykle stoupá hustota a index lomu.
Alkálový živec
Ortoklas, sanidin, mikroklin a anortoklas vyprávějí příběh draslíku a sodíku. Jsou důležité v granitech, syenitech, ryolitech, pegmatitech a materiálech jako měsíční kámen nebo amazonit.
Plagioklas
Albit, oligoklas, andezín, labradorit, bytownit a anortit označují sodno-vápencovou sérii. Plagioklas je zásadní v bazaltech, andezitech, gabrech, anortozitech a mnoha metamorfovaných horninách.
Názvy sérií nejsou jen ozdobou
Názvy sledují složení a geologické prostředí. Poloha živce v jeho sérii může pomoci rekonstruovat vývoj magmatu, metamorfní stupeň nebo historii alterace.
Od taveniny ke krystalu: sekvence tvorby
Feldspar roste, když se křemičitanová tavenina nebo fluidum připraví na uspořádání hliníku, křemíku, kyslíku a dostupných kationtů do uspořádané struktury. Konečný vzhled závisí na tom, zda se systém ochlazuje pomalu, rychle, pulzně nebo za přítomnosti vodou bohatých fluid.
Tavenina dosahuje nasycení
Jak magma ochlazuje nebo mění složení, feldspar se stává stabilním. Plagioklas obvykle začíná krystalizovat brzy v mnoha vyvřelých horninách, zatímco alkali feldspar může dominovat více vyvinutým, křemičitým systémům.
Zárodky začínají růst
Malé uspořádané oblasti se stávají zárodky krystalů. Při pomalém ochlazování tyto zárodky rostou do viditelných zrn feldsparu; při rychlém ochlazování mohou zůstat jako fenokrysty v jemnozrnné nebo sklovité základní hmotě.
Chemie se mění během růstu
Složení magmatu se mění, jak minerály krystalizují. Plagioklas to může zaznamenat zónováním, kde se složení jádra a okraje liší.
Ochlazování reorganizuje strukturu
Feldspar může během ochlazování uspořádat hliník a křemík dokonaleji, změnit symetrii, dvojčatit se nebo se rozdělit na jemné lamely.
Tekutiny rafinují nebo nahrazují
Pozdní magmatické a hydrotermální tekutiny mohou růst albitem, adularií nebo sekundárním K-feldspar, nebo nahrazovat dřívější feldspary albitizací a dalšími procesy alterace.
Povrchové zvětrávání dokončuje cyklus
Na povrchu Země se feldspar rozkládá na jíly a rozpuštěné ionty, čímž spojuje minerály hluboké kůry s půdami, sedimentárními horninami a chemickým cyklem krajiny.
Petrologie 101: Ochlazování, zónování a exsoluce
Feldspar je citlivý záznamník historie ochlazování. Stejná skupina, která vypadá na žulové desce jednoduše, může obsahovat mikroskopické důkazy o míchání magmatu, podchlazení, exsoluci, deformaci a náhradě.
Textura je geologický archiv
Textury feldsparu nejsou povrchovou dekorací. Jsou záznamem fyzikálních podmínek: zónování plagioklasu může označovat měnící se chemii magmatu; perthit ukazuje rozdělení alkali feldsparu; grafický žula zaznamenává společnou krystalizaci křemene a feldsparu; rapakivi textura uchovává složité krystalizační a obalovací události.
Zónování plagioklasu
Plagioklas může mít vápníkem bohaté jádro a sodíkem bohaté okraje, nebo oscilující pásy odrážející měnící se teplotu, tlak, obsah vody a složení magmatu.
Perthit a mikroperthit
Alkali feldspar se může během ochlazování rozdělit na draselné a sodné lamely. Tyto propleteniny mohou vytvářet jemný lesk a přispívat k optickému chování ve stylu měsíčního kamene.
Grafický žula
Křemen a K-feldspar se mohou proplétat v úhlových, písmových vzorech v granitických systémech bohatých na vodu. Textura je vizuální stopou pozdní fáze krystalizace.
Rapakivi textura
Oválné krystaly K-feldsparu obalené plagioklasem zaznamenávají složité děje magmatu zahrnující nerovnováhu, podchlazení a měnící se podmínky růstu.
Dvojčatění
Dvojčatění albitu vytváří opakující se pruhy na plagioklase; mikroklin může vykazovat tartanové dvojčatění; ortoklas může ukazovat Carlsbadské dvojčata.
Lamely a světlo
Koherentní lamely s vhodným rozestupem mohou interagovat se světlem a vytvářet adularescenci v měsíčním kameni a labradorescenci v labradoritu.
Metamorfní a hydrotermální příběhy
Živec se nekristalizuje jen jednou a nemění se. Pod tlakem, teplem, deformací a cirkulujícími tekutinami se může znovu krystalizovat, nahrazovat, exsolvovat, rozpouštět a znovu růst.
Páskování ruly
Ve středně až vysoce metamorfovaných horninách se živec běžně znovu krystalizuje do hrubých, světlých pásů s křemenem. Tyto pásy se mohou střídat s vrstvami bohatými na slídy nebo amfiboly.
Albitizace
Sodíkem bohaté roztoky mohou nahradit dřívější živec albitou. Výsledkem mohou být jemné mozaiky albity, světlé zóny alterace a silný záznam pohybu fluid.
Saussuritizace
Plagioklas se může měnit na směsi obsahující epidot, zoisit, albite a slídy. To je běžné v metamorfovaných nebo hydrotermálně pozměněných mafických horninách.
Myrmekit
Křemen ve tvaru červů prorůstající plagioklasem podél okrajů K-živce signalizuje nahrazení, deformaci nebo reakce během metamorfózy a fluidní aktivity.
Růst adularie
Adularie je nízkoteplotní draselný živec, který roste v hydrotermálních žilách a dutinách, často spolu s křemenem a kalcitem. Může být průhledná, mléčná nebo jemně lesklá po opracování.
Hromadění anortositu
Anortosit bohatý na plagioklas vzniká, když se v magmatických systémech hromadí hojné krystaly plagioklasu. Zemské anortosity i měsíční vysočiny ukazují planetární rozsah živce.
Zvětrávání, jíly a sedimenty
Geologický příběh živce pokračuje na povrchu. Voda, oxid uhličitý a organické kyseliny napadají živcové rámce, uvolňují ionty a tvoří jílové minerály. To je jeden z tichých způsobů, jak hluboké vyvřelé a metamorfované horniny přecházejí v půdy, sedimenty a suroviny pro keramiku.
Od křemičitanového rámce k chemii krajiny
K-živec se běžně mění na kaolinit a illit; plagioklas může přispívat ke smektitu, kaolinitu a dalším jílovým minerálům v závislosti na klimatu, odvodnění a chemii matečné horniny. V rychle erodujícím terénu blízko granitových zdrojů mohou zrna živce přežít jako úhlové součásti arkózového pískovce.
Hydrolýza
Živec reaguje s mírně kyselou vodou, rozkládá rámec a vytváří jílové minerály, přičemž uvolňuje rozpuštěné K, Na, Ca a křemík.
Arkóza
Arkózový pískovec obsahuje hojné zrna živce, obvykle uložené blízko granitových zdrojových hornin, než má chemické zvětrávání čas je zničit.
Spojení s keramikou
Schopnost živce přispívat alkalickými kovy a hliníkem je důležitá jako tavidlo v keramice a skle, což spojuje geologický vznik s materiální kulturou.
Drahokamové a skalní odrůdy: Geologie za vzhledem
Názvy odrůd živce často popisují optické efekty, barvu nebo lokalitu spíše než jediný jednoduchý druh. Nejvýznamnější popisy spojují obchodní název s geologickým mechanismem za vzhledem.
| Odroda | Běžná identita živce | Podmínky vzniku | Geologický mechanismus za vzhledem |
|---|---|---|---|
| Měsíční kámen | Obvykle ortoklas nebo oligoklas živce. | Pegmatity, metamorfované horniny a žíly bohaté na živce. | Jemné lamely rozptylují a interferují se světlem, vytvářejí adularescenci: modrobílý nebo perleťový valivý lesk. |
| Duhový měsíční kámen | Obvykle adularescentní labradorit v běžném obchodním použití. | Plagioklasem bohaté horniny a příbuzné drahokamové ložiska. | Vnitřní lamely vytvářejí prismatické záblesky a plovoucí záři, odlišnou od klasického ortoklasového měsíčního kamene. |
| Labradorit | Plagioklasový feldspar, běžně labradoritové složení. | Anortozit, gabro a plagioklasem bohaté intruzivní horniny. | Koherentní lamely odrážejí vybrané vlnové délky, vytvářejí labradorescenci v modrých, zelených, zlatých, oranžových nebo vícebarevných panelech. |
| Spektrolit | Živá finská odrůda labradoritu. | Anortozit a příbuzné plagioklasem bohaté horniny. | Vysoce nasycená, širokospektrální labradorescence způsobená výjimečně účinnými vnitřními lamelárními strukturami. |
| Sluneční kámen | Oligoklas nebo labradorit feldspar, podle zdroje. | Pegmatity, bazaltová prostředí a intruzivní nebo vulkanické horniny obsahující feldspar. | Reflexní inkluze, často měď v ceněném materiálu a hematit nebo ilmenit v jiných, vytvářejí aventurescenci. |
| Amazonit | Zelený až modrozelený mikroklin. | Granitové pegmatity a hrubozrnné feldsparové horniny. | Barva je spojena se strukturálními defekty a účinky stopových prvků v mikroklinu, často zobrazovaná s bílým perthitickým nebo maticovým vzorem. |
| Adularia | Nízkoteplotní draselný feldspar. | Hydrotermální žíly a alpské dutiny. | Krystalový růst v otevřeném prostoru vytváří čirý až mléčný feldspar; některý materiál může při řezání vykazovat jemný lesk. |
| Larvikit | Feldsparem bohatá syenitová hornina. | Intruzivní magmatický komplex. | Modro-stříbrný šiller z feldsparových prorůstání dává leštěným deskám architektonický lesk. |
Průvodce terénem a vzorky
Identifikace feldsparu je nejsilnější, když souhlasí prostředí, textura a fyzikální vlastnosti. Barva sama o sobě zřídka stačí; větší váhu mají štěpnost, dvojčatění, asociace a kontext horniny.
Hledejte dvě štěpnosti
Feldspar obvykle vykazuje dvě dobré štěpnosti téměř v pravém úhlu. Čerstvě zlomené plochy často odhalují blokovou geometrii a perleťové odlesky.
Zkontrolujte rýhy
Jemné paralelní rýhy na štěpné ploše silně naznačují plagioklas, vzniklé opakovaným albitem dvojčatěním.
Oddělte feldspar od křemene
Křemen nemá štěpnost a je tvrdší, na Mohsově stupnici 7. Feldspar má obvykle tvrdost 6 až 6,5 a láme se podél štěpných rovin.
Čtěte matečnou horninu
Feldspar s křemenem a slídou může naznačovat žulu nebo pegmatit. Plagioklas v tmavé vulkanické nebo gabrové hornině ukazuje na mafické nebo intermediární systémy.
Otáčejte kameny s optickými efekty
Měsíční kámen a labradorit odhalují své efekty podle úhlu. Dobré pozorování vyžaduje kontrolované světlo a pomalý otáčení.
Všimněte si alterace
Zakalený plagioklas, epidotem bohaté náhrady, albitemosaiky nebo jílová alterace mohou vyprávět příběh po krystalizaci.
Manipulace a zachování
Feldspar může být hojný a praktický, ale vzorky a leštěné kameny by měly být zacházeny s respektem. Štěpnost, leštění a optická orientace jsou všechny důležité.
Chraňte štěpné plochy
Ostrý náraz může živec odštípnout nebo rozdělit podél preferovaných rovin. Zabalte krystaly a desky tak, aby nemohly při skladování nebo přepravě narazit na tvrdší materiály.
Vyhněte se drsnému čištění
Používejte měkký hadřík a mírnou vodu, pokud je to vhodné, poté rychle osušte. Vyhněte se kyselinám, silným zásadám, abrazivním práškům, páře a ultrazvukovému čištění u jemných kusů.
Chraňte leštění a orientaci
Měsíční kámen, labradorit a sluneční kámen závisí na leštění a správném směru řezu. Škrábance mohou ztlumit viditelný efekt i když vnitřní struktura zůstane neporušená.
Uchovávejte odděleně
Tvrdší minerály jako křemen, korund, topaz a spinel mohou živec poškrábat. Používejte krabice s výstelkou, jednotlivé obaly nebo měkké pouzdra.
Často kladené otázky
Je živec jeden minerál nebo skupina minerálů?
Živec je skupina minerálů. Zahrnuje alkalické živce jako ortoklas, sanidin, mikroklin a anortoklas, stejně jako plagioklasovou řadu od albitu po anortit.
Proč se živec tvoří v tolika typech hornin?
Rámcová struktura živce přijímá draslík, sodík a vápník v různých poměrech, což ho činí stabilním v mnoha magmatických, metamorfních a hydrotermálních prostředích.
Co vytváří záři měsíčního kamene?
Adularescence měsíčního kamene vzniká interakcí světla s jemnými lamelami živce. Efekt je nejsilnější, když je kámen řezán tak, aby lamely správně seděly pod hladkým kupolovitým povrchem.
Proč labradorit zábleskuje jen pod určitými úhly?
Barva labradoritu vzniká interferencí a odrazem z vnitřních lamel. Lamely se musí zarovnat se světlem a pozorovatelem, takže rotace určuje, kdy se záblesk objeví.
Jaký je rozdíl mezi perthitem a myrmekitem?
Perthit je vzájemné prorůstání draselně bohatého a sodíkem bohatého živce vzniklé rozdělením během ochlazování. Myrmekit je červovitá interrůstka křemene a plagioklasu, běžně spojená s náhradou nebo metamorfní reakcí na okrajích K-živce.
Přeměňuje se živec na jíl?
Ano. Chemické zvětrávání může přeměnit živec na jílové minerály jako kaolinit, illit a smektit, přičemž uvolňuje K, Na, Ca a křemík do okolního prostředí.
Je adularie totéž co měsíční kámen?
Ne úplně. Adularie je nízkoteplotní draselný živec často nacházený v hydrotermálních žilách. Měsíční kámen je drahokamový termín pro adularescentní živec; některé adularie mohou vykazovat lesk, ale ne všechny adularie jsou měsíční kámen.
Geologický charakter živce
Feldspar je architekturou zemské kůry a jedním z nejvýznamnějších vypravěčů v mineralogii. Krystalizuje z magmatu, zvětšuje se v pegmatitech, zaznamenává měnící se chemii taveniny prostřednictvím zonace, rozděluje se na optické lamely, znovu krystalizuje v metamorfovaných horninách, znovu roste z hydrotermálních tekutin a nakonec se zvětrává na jíly a sedimenty. Jeho krása není oddělená od jeho geologie: záře měsíčního kamene, oheň labradoritu, třpyt slunečního kamene, zelená amazonitu, čistota adularie a schiller larvikitu začínají všichni rámcem živce a historií zapsanou uvnitř něj.