[科普中国]-碱性长石

基本信息

碱性长石包括透长石、正长石、微斜长石、歪长石和含钙长石分子在5%以下的钠长石，以及条纹长石和反条纹长石。碱性长石是一种常见的硅酸盐矿物，常以各种颜色的玻璃状晶体出现，用来制造玻璃和陶瓷；透明、多色或者出现星彩的变种有时可作为宝石。碱性长石是岩石的重要组分，它在碱性和酸性火成岩中(特别是正长石、花岗岩和花岗闪长岩)以及伟晶岩、片麻岩中广泛分布，而量亦多。1

分类与形成碱性长石是钠铝硅酸盐(NaAlSi3O8)和钾铝硅酸盐(KAlSi3O8)的混合物。钠铝硅酸盐和钾铝硅酸盐都有几种不同的形态，每一形态都具有不同的结构。高温时稳定的形态为高温钠长石、透长石、高温透长石，其铝和硅原子在晶体结构中是无序分布的；低温形态(钠长石、正长石、微斜长石)则是有序分布。如果高温变种的样品急速冷却，无序分布就被保存下来。所以在地壳上各种碱性长石表现为从完全无序排列的高温透长石，通过透长石和正长石到完全有序分布的微斜长石，还可能有从无序的高温钠长石到有序的钠长石的类似序列。

天然碱性长石是两种纯组分之间的连续变种。至少存在著四种性质不同的系列。两种是以高温为特征(700℃以上或1,300℉以上)，即高温钠长石∼高温透长石系列和高温钠长石∼透长石系列。这两个系列的矿物在地壳岩石中不大常见。另外两个系列是以较低温度，或由较高的温度慢速冷却为特征，即低温钠长石∼正长石系列和低温钠长石∼微斜长石∼微纹长石∼微斜长石系列。这两个系列的矿物是极为常见的。此种混合物在高温下是均一的；快速冷却保存了这种均一性，而慢速冷却引起钠相和钾相的分离；即大量碱性长石不是均一的，而是交生的，即纯钠长石化合物和纯钾长石化合物两种性质不同的晶体相互交生，称为条纹长石。

结构此系列（低温钠长石∼正长石系列和低温钠长石∼微斜长石∼微纹长石∼微斜长石系列）在常温下为一不完全系列，随温度的增高混溶度增大，至大约 700℃以上形成完全系列。属于这一系列的矿物有透长石、正长石、微斜长石、钠长石和歪长石。前三者是KAlSi3O8的同质多象变体,统称为钾长石。透长石在岩浆中结晶，并随岩浆喷发至地表或侵入于近地表的地壳浅处，经历了快速冷却过程，常含有较多的Ab分子。正长石和微斜长石往往含少量的Ab分子，并有少量Fe3+以类质同象替代Al3+的形式存在。歪长石是Ab组分90～63摩尔%的Ab和Or组分的固溶体混晶，可含少量An组分，其量随歪长石中Ab组分的增高而增加。钠长石则是NaAlSi3O8的端员矿物，Ab>90摩尔%。

碱性长石中铝与硅的原子数之比为1:3, 结构中每4个硅（铝）氧四面体中有3个为硅所占据,还有一个为铝所占据。微斜长石属三斜晶系,在其结构中有4种不同的硅(铝)氧四面体位置，分别记为T1O、T1m、T2O和T2m。铝在这 4种位置上的占位率(在某一位置中出现的几率)依次以t1O、t1m、t2O和t2m表示。微斜长石中的铝的占位情况可用t1O>t1m>t2O=t2m表示。如果铝只占据T1O位置,而在其余位置上都不出现,即t1O=1,t1m=t2O=t2m=0,此种微斜长石称为最大微斜长石。其他t1O≠1的微斜长石称为中微斜长石。对透长石和正长 石而言，铝在两种T1位置上的占位率相等，在两种T2位置上也相等,因而T1和T2位置都不再有O位和m位之分，晶体呈单斜对称。按铝在两个T1位置的占位率2t1的值，将单斜钾长石分为：高透长石0.5≤2t1≤0.667；低透长石0.667