По химическому составу среди этой группы выделяют существенно калиевые, к которым относятся санидин, ортоклаз и микроклин; существенно натриевые (альбит) и калиево-натриевые (анортоклаз, микропертиты и антипертиты). По степени упорядоченности атомов кремния и алюминия в кристаллической решетке выделяют низкотемпературные, высокотемпературные и промежуточные модификации.
Кристаллическая решетка разновидностей, образующихся при быстром остывании (закалке), является наименее упорядоченной. К ним относится санидин. Наибольшей степенью упорядочения обладает микроклин.
Щелочные полевые шпаты широко распространены в магматических, метаморфических и терригенных осадочных породах. При этом бездвойниковый ортоклаз, анортоклаз и особенно санидин встречаются исключительно в кайнотипных гипабиссальных и эффузивных породах кислого и среднего состава. Ортоклаз и особенно микроклин являются главной составной частью лейкократовых магматических пород.
При температуре выше 900 ºС кристаллизуется высокий санидин, переходящий при температуре 800-650 ºС в низкий санидин моноклинной сингонии, а при дальнейшем понижении температуры – в моноклинный ортоклаз и триклинный микроклин, степень упорядоченности которого постепенно изменяется и выражается в изменении угла между трещинами спайности базального (001) и бокового (100) пинакоидов от 89 до 80º.
В вулканических породах, формирующихся при быстром остывании и незначительном количестве летучих компонентов, кристаллизация калиево-натриевых полевых шпатов идет по типу непрерывных твердых растворов. Здесь, вследствие закалки, встречаются калиево-натриевые полевые шпаты с различными содержаниями кали и натрия (санидин, анортоклаз). Эти часто породы характеризуются «однополевошпатовым» парагенезисом. В Глубинных же породах при медленном остывании и длительном сохранении в расплаве летучих компонентов осуществляется раздельная кристаллизация или перекристаллизация в твердом состоянии калиевых и натриевых разновидностей. Для этих пород типичны «двуполевошпатовые» парагенезисы (микроклин и альбит). Распад твердых растворов приводит к образованию пертитов и антипертитов.
Пертитовые вростки хорошо помогают узнавать зерна калиевого полевого шпата и отличать их от зерен нефелина во многих нефелиновых сиенитах. Отличают они зерна калиевого полевого шпата и от зерен олигоклаза и кварца в гранитах и сиенитах. Пелитизацию калиевых полевых шпатов никогда нельзя спутать с серицитизацией и соссюритизацией плагиоклаза. Пелитовые (глинистые) частицы всегда настолько мелкие, что они только придают калиевому полевому шпату буроватую окраску без анализатора. «Микроклиновая решетка» также очень характерна, но она наблюдается не всегда. Ксеноморфизм калиевого полевого шпата по отношению к плагиоклазу облегчает поиски этого минерала в шлифах тех пород, в которых этого минерала немного. Обычно в этих случаях калиевый полевой шпат встречается с кварцем в промежутках между идиоморфными зернами плагиоклаза. Следует отметить трудность определения санидина в риолитах. У него нет указанных выше признаков. Наоборот, санидин совершенно прозрачен и похож на кварц. Определение показателя преломления здесь приобретает особо важное значение.
6.2. Кварц и некоторые модификации SiO2
Кристаллическая структура кварца и других модификаций кремнезема характеризуется каркасным строением. Ионы Si4+ всегда находятся в четверной координации. Вершины кремнекислородного тетраэдра соединяются с соседними тетраэдрами, образуя трехмерные каркасы, обладающие некоторым различием в ориентировке и общей симметрии для различных модификаций кремнезема.
В области устойчивых равновесий при низких давлениях имеется 4 полиморфные модификации SiO2 (α-кристобалит → α-тридимит → α-кварц → β-кварц). Полиморфные модификации здесь двух типов. Переход α-кристобалита в α-тридимит и α-кварц происходит с полной перестройкой кристаллической структуры о осуществляется очень медленно. С этим связано сохранение метастабильных модификаций кристобалита и тридимита в эффузивных породах. Превращение α-кварца в β-кварц осуществляется без нарушения кристаллической решетки, лишь с некоторым смещением атомов, что обусловливает быстрый переход в низкотемпературную модификацию, которая характерна для большинства магматических пород.
Кварц является существенным симптоматическим минералом пород, пересыщенных SiO2 – гранитов, гранитоидов, кварцевых порфиров, риолитов, дациттов, трахириолитов, туфов, туфолав. Редко кварц встречается в некоторых диабазах и базальтах.
Кварц легко узнается под микроскопом. Полное отсутствие продуктов разложения, иногда волнистое погасание, несколько более высокие (белые до желтовато-белых) цвета интерференции и более высокий показатель преломления отличает кварц от полевых шпатов и нефелина. Форма зерен кварца резко ксеноморфная там, где его немного и округло-изометрическая в породах, очень богатых кварцем. В фенокристаллах эффузивных пород кварц узнается по характерным корродированным очертаниям зерен, диагональному погасанию в квадратных и ромбических сечениях, так как в этих случаях идеальная форма вкрапленников кварца представляет бипирамиду.