200
себя скачкообразное изменение параметра упорядоченности при некоторой критической
температуре.
Превращения в анортите Ca[Al
2
Si
2
O
8
]. Анортит отличается от альбита несколькими
важными особенностями. Несмотря на близость основной каркасной структуры, распределе-
ния алюминия и кремния определяется присутствием в каркасе двухвалентного кальция и,
следовательно, отношением Al/Si равным 1:1, что обуславливает сохранение баланса заряда.
В результате этого анортит имеет большую тенденцию к упорядоченному распределению
алюминия и кремния, чем альбит и можно считать, что чистый анортит, An100, остаётся
полностью упорядоченным практически вплоть до точки плавления.
Как схематически было показано на рис.7.6, чередующиеся атомы алюминия и крем-
ния вызывают необходимость удвоения по сравнению с высоким альбитом, элементарной
ячейки по оси С. Эта ячейка трикринна. Такое упорядочение алюминия и кремния называет-
ся анортитовой схемой упорядочения. Полностью упорядоченная структура возможна лишь
в чистом анортите; добавление альбитового компонента вызывает парное замещение: Na
+
+
Si
4+
↔ Ca
2+
+ Al
3+
, что неизбежно вносит некоторую неупорядоченность. При высоких тем-
пературах это приводит к образованию разупорядоченного твёрдого раствора с триклинным
конечным членом - высоким альбитом. После этого, разупорядоченный твёрдый раствор, по
направлению к анортиту, выклинивается в связи с удвоением ячейки вследствие сильной
тенденции к упорядочению по анортитовой схеме.
В плагиоклазах состава приблизительно от An
70
до An
90
при охлаждении происходит
переход от разупорядоченного твёрдого раствора высокого альбита к структуре анортита.
Поскольку это сопровождается удвоением размера ячейки, имеется возможность образова-
ния трансляционных вариантов анортитовой структуры. Границы между этими участками
представляют собой антифазные домены. Изучение таких доменов в богатых кальцием пла-
гиоклазах, образовавшихся в различных геологических условиях, приводит к предположе-
нию, что их размеры и морфология зависят как от состава, так и от термической истории.
Следовательно, они могут быть полезны для определения геологических скоростей остыва-
ния. Зависимость от состава выражается в том, что температура перехода к анортитовой схе-
ме упорядочения понижается по мере повышения содержания альбита. Вот почему увеличе-
ние содержания альбита неизбежно понижает возможную степень упорядочения по алюми-
нию и кремнию и позволяет переходу от упорядоченного к разупорядоченному состоянию
происходить при более низкой температуре. Следовательно, при данной скорости охлажде-
ния в более богатых кальцием плагиоклазах будут возникать более крупные домены, кото-
рые испытывают превращение при более высоких температурах, когда
диффузия алюминия
и кремния ускоряется.
В чистом анортите выше приблизительно 240
0
С относительно маленький атом каль-
ция способен “болтаться” в упорядоченном алюмосиликатном каркасе и в этом смысле оста-
ваться не упорядоченным. Ниже этой температуры каркас скручивается и сжимается вокруг
катиона, который в результате смещается одним из двух возможных путей. Это изменение
можно рассматривать как переход от ближнего к дальнему порядку атомов кальция. Такое
превращение снижает трансляционную симметрию триклинной структуры, и, таким образом,
снова появляется возможность образования структуры антифазных доменов.
Превращения в плагиоклазах промежуточного состава. Несмотря на огромное ко-
личество исследований, сделанных по плагиоклазам, детали их поведения всё ещё недоста-
точно понятны. Особенности химизма и структуры полевых шпатов, регулирующие поведе-
ние плагиоклазов, довольно хорошо изучены и уже были охарактеризованы при обсуждении
структуры полевых шпатов и поведения альбитового и анортитового конечных членов при
охлаждении. Подчёркивалось, что пути достижения низкотемпературного упорядоченного
состояния конечными членами различны и что упорядоченное расположение кремния и
алюминия в каждой фазе уникально. Вследствие электростатических связей между кальцием
и алюминием, с одной стороны, и натрием и кремнием, с другой, образование гомогенного
упорядоченного плагиоклаза в составах отличных от An
0-2
и An
95-100
невозможно. Другими