группа наиболее распространённых породообразующих минералов (См.
Породообразующие минералы)
, составляющих более 50\% земных и лунных горных пород и входящих в метеориты. Состав П. ш. определяется в основном соотношением компонентов в тройной системе: NaAISi
3O
8 - KAISi
3O
8 - CaAl
2Si
2O
8, т. е. это алюмосиликаты Na, К, Са (с примесью Ba, Sr, Pb, Fe, Li, Rb, Cs, Eu, Ce и др.). Основой структуры всех П. ш. являются трёхмерный каркас, состоящий из тетраэдрических групп (Al, Si) O
4, в которых от одной трети до половины атомов Si замещено Al. В крупных пустотах этого каркаса располагаются одновалентные катионы К
+ и Na
+ (при отношении Al: Si = 1:3) или двухвалентные катионы Ca
2+ и Ba
2+ (при Al: Si = 1: 2).
В группе П. ш. выделяются две серии твёрдых растворов: KAISi
3O
8 - NaAISi
3O
8 (кали-натровые, или щелочные, П. ш. и NaAISi
3O
0 - CaAI
2Si
2O
8 -
Плагиоклазы)
. Редко встречаются бариевые П. ш. BaAI
2Si
2O
8 - цельзиан и твёрдые растворы KAISi
3O
0 - BaAl
2Si
2O
8 - гиалофан (до 10-30\% Ba).
Большое число разновидностей П. ш. обусловлено сложными соотношениями состава [главных компонентов (см.
рис.) и примесей], упорядоченности распределения Al и Si по структурным положениям, распада твёрдых растворов (См.
Твёрдые растворы)
, субмикроскопического двойникования.
Среди существенно калиевых П. ш. различают санидин, имеющий моноклинную симметрию, с неупорядоченным распределением Si и Al, максимальный микроклин (триклинный) с полностью упорядоченным распределением Si и Al, промежуточные микроклины и
Ортоклаз (предположительно, псевдомоноклинный), состоящий из субмикроскопически сдвойникованных триклинных доменов.
Высокотемпературные кали-натровые П. ш. являются неупорядоченными и образуют непрерывную серию твёрдых растворов; низкотемпературные претерпевают распад с образованием пертитов - закономерных прорастаний микроклина или ортоклаза и натрового П. ш. -
Альбита
. Все разновидности плагиоклазов бывают высокотемпературными (неупорядоченными в отношении распределения алюминия и кремния), низкотемпературными (упорядоченными) и промежуточными.
Изменения степени упорядоченности и состава плагиоклазов проявляются при сохранении триклинной симметрии в весьма сложных изменениях структуры и в образовании двух областей чрезвычайно тонкой несмесимости - в ряду олигоклазов и
лабрадоров, сопровождающемся иризацией (См.
Иризация)
.
Точные определения состава и структурного состояния (упорядоченности) П. ш. проводятся с помощью диаграмм оптической ориентировки, углов оптических осей и др., измеряемых на Федорова столике (См.
Фёдорова столик)
, а также рентгенографическими (дифрактометрическими) методами.
Плагиоклазы и микроклины почти всегда полисинтетически сдвойникованы, т. е. образуют микроскопические срастания многих индивидов по различным характерным двойниковым законам (см.
Двойникование)
.
Таблитчатый или призматический облик П. ш. в горных породах определяется хорошо развитыми гранями {010} и {001}, по которым образуется совершенная спайность под прямым или близким к нему углом, и гранями {110}. Твёрдость П. ш. по минералогической шкале 6-6,5; плотность 2500-2800 кг/м3 П. ш. сами по себе бесцветны: различную окраску (серую, розовую, красную, зелёную, чёрную и др.) им придают мельчайшие включения гематита, гидроокислов железа, роговой обманки, пироксена и др.; окраску амазонита - сине-зелёного или зелёного микроклина - связывают с электронным центром Pb, замещающим К. В спектрах люминесценции П. ш. различаются полосы Pb2+, Fe3+, Ce3+, Eu2+. По спектрам электронного парамагнитного резонанса в П. ш. устанавливаются электронные центры Ti3+ и дырочные центры Al-O--Al, образующиеся в результате захвата дефектами решётки соответственно электрона или дырки.
П. ш. служат основой классификации горных пород. Важнейшие типы горных пород сложены в основном П. ш.: интрузивные - граниты, сиениты (щелочные П. ш. и плагиоклазы), габбро, диориты (плагиоклазы); эффузивные - андезиты, базальты; метаморфические - гнейсы, кристаллические сланцы, контактно- и регионально-метаморфизованные породы, пегматиты. В осадочных породах П. ш. встречаются в виде обломочных зёрен и новообразований (аутигенные П. ш.). В лунных породах (лунные базальты, габбро, анортозиты) отмечены только плагиоклазы.
Значение П. ш. определяется тем, что благодаря широким вариациям состава и свойств они используются при геологопетрографических исследованиях массивов магматических и метаморфических пород. Соотношение изотопов
40K/
40Ar кали-натровых П. ш. используется для определения абсолютного возраста горных пород (см.
Геохронология)
.
Щелочные П. ш. пегматитов и маложелезистых пород применяются в керамической, стекольной, фарфоро-фаянсовой промышленности. Полевошпатовые породы (лабрадориты) служат облицовочным материалом. Амазонит, лунный камень (иризирующий олигоклаз) используются как поделочные камни.
Лит.: Дир У. А., Хауи Р. А., 3усман Л ж., Породообразующие минералы, пер. с англ., т. 4, М., 1966; Марфунин А. С., Полевые шпаты - фазовые взаимоотношения, оптические свойства, геологическое распределение, М., 1962.
А. С. Марфунин.
Рис. к ст. Полевые шпаты.