Введение

Форма калий-полевого шпата

Санидин — это высокотемпературная форма калий-полевого шпата с общей формулой K(AlSi3O8). Трахит состоит в основном из мелкозернистого сандина. Пепельные пласты в осадочных породах западных Соединенных Штатов частично классифицируются по наличию фенокристаллов сандина и, при их наличии, по обогащению натрием. Риолитовые пепельные пласты типа W содержат санидин с низким содержанием натрия, риолитовые пепельные пласты типа G – санидин, богатый натрием, а в пепельных пластах дацита санидин часто отсутствует. Благодаря высокому содержанию калия, фенокристаллы сандина также очень полезны для радиометрического датирования риолитовых пепельных пород методом калий-аргонового датирования.

Состав

Хотя идеальный состав сандина составляет 64,76 мас.% SiO2, 18,32 мас.% Al2O3 и 16,72 мас.% K2O, природный сандинин содержит значительное количество натрия, кальция и железа(III). Кальций и натрий замещают калий (при этом в случае кальция происходит одновременная замена дополнительного алюминия на кремний), а железо(III) замещает алюминий. Типичный природный состав:
Компонент, вес % SiO2 64,03 Al2O3 19,92 Fe2O3 0,62 CaO 0,45 Na2O 4,57 K2O 10,05

При повышенных температурах между сандином и альбитом существует полный ряд твердых растворов. Быстрое охлаждение сандина фиксирует его состав, однако большая часть сандина имеет криптопертитную структуру, проявляющуюся в виде отдельных слоев сандинов с низким содержанием натрия и альбита в субмикронном масштабе, которые могут быть обнаружены только методами рентгеновской кристаллографии или электронной микроскопии.

Переходы от порядка к беспорядку

Кристаллическая структура идеального калийного полевого шпата содержит четыре набора тетраэдрических позиций, каждая из которых может занимать ион алюминия или кремния. Эти позиции обозначены как T1o, T1m, T2o и T2m. В санидине алюминий и кремний распределены случайным образом по всем четырем позициям, при этом T1o и T1m являются зеркальным отражением друг друга, как и T2o и T2m. Это приводит к образованию кристалла с моноклинной симметрией. При медленном охлаждении алюминий концентрируется в позициях T1, но остается распределенным случайным образом между позициями T1o и T1m. Образующийся кристалл ортоклаза сохраняет моноклинную симметрию, но с различными длинами кристаллических осей. Дальнейшее охлаждение приводит к концентрации алюминия в позициях T1o, что нарушает моноклинную симметрию и приводит к образованию триклинного микроклина. Каждый переход требует обмена ионами между тетраэдрическими позициями, который происходит с измеримой скоростью только при высоких температурах.

Санидин и генезис магмы

Чистый сандидин плавится неконгруэнтно при 1150 °C, образуя твердый левцит и жидкую фазу. Смесь сандидина с диоксидом кремния в форме тридимита плавится при эвтектической температуре 990 °C, что определяет "гранитную" эвтектику. Температура начала плавления гранита понижается на несколько сотен градусов при присутствии воды.