Sanidin ist die Hochtemperaturform des Kalifeldspats mit der allgemeinen Formel K(AlSi₃O₈ ) . [ 2 ] Sanidin findet sich typischerweise in felsischen Vulkaniten wie Obsidian , Rhyolith und Trachyt . Sanidin kristallisiert im monoklinen Kristallsystem. Orthoklas ist eine monokline Modifikation, die bei niedrigeren Temperaturen stabil ist. Bei noch niedrigeren Temperaturen ist Mikroklin , eine trikline Modifikation des Kalifeldspats, stabil.

Aufgrund der hohen Temperatur und der schnellen Abkühlung kann Sanidin in seiner Struktur mehr Natrium enthalten als die beiden Polymorphe, die sich bei niedrigeren Temperaturen im Gleichgewicht befinden. Sanidin und Hochalbit bilden eine Mischkristallreihe mit intermediären Zusammensetzungen, die als Anorthoklas bezeichnet werden . Es kommt zur Entmischung einer Albitphase; das entstehende Kryptoperthit lässt sich am besten in Elektronenstrahlmikroaufnahmen beobachten .

Auftreten

Neben seinem Vorkommen in der Grundmasse felsischer Gesteine ​​ist Sanidin ein häufiger Einsprengling in Rhyolithen und, in geringerem Maße, in Rhyodaziten . [ 5 ] Trachyt besteht größtenteils aus feinkörnigem Sanidin. [ 6 ]

Fallout-Ascheschichten in Sedimentgesteinen des westlichen Nordamerikas wurden unter anderem danach klassifiziert, ob Sanidin-Einsprenglinge vorhanden sind und, falls ja, ob diese natriumreich sind. Rhyolith-Ascheschichten vom W-Typ enthalten natriumarmes Sanidin, Rhyolith-Ascheschichten vom G-Typ natriumreiches Sanidin, und Dazit-Fallout-Ascheschichten weisen häufig kein Sanidin auf. Aufgrund ihres hohen Kaliumgehalts eignen sich Sanidin-Einsprenglinge auch hervorragend zur radiometrischen Datierung von Rhyolith-Ascheschichten mittels der K-Ar-Datierungsmethode . [ 7 ]

Zusammensetzung

Obwohl die ideale Zusammensetzung von Sanidin 64,76 Gew.-% SiO₂ , 18,32 Gew.-% Al₂O₃ und 16,72 Gew.-% K₂O beträgt , enthält natürliches Sanidin signifikante Mengen an Natrium , Calcium und Eisen(III) . Calcium und Natrium ersetzen Kalium (wobei im Fall von Calcium gleichzeitig zusätzliches Aluminium Silicium ersetzt), während Eisen(III) Aluminium ersetzt. Eine typische natürliche Zusammensetzung ist : [ 8 ]

Komponente Gewicht %
SiO 264,03
Al₂O₃​​​19,92
Fe 2 O 30,62
CaO 0,45
Na₂O​​ 4,57
K₂O​​ 10.05

Bei erhöhter Temperatur liegt eine vollständige Mischkristallbildung zwischen Sanidin und Albit vor. Schnelles Abkühlen des Sanidins fixiert die Zusammensetzung, wobei der größte Teil des Sanidins jedoch kryptoperthitisch ist und separate Schichten aus natriumarmem Sanidin und Albit im Submikrometerbereich aufweist, die nur mittels Röntgenkristallographie oder Elektronenmikroskopie nachweisbar sind . [ 9 ]

Ordnung-Unordnung-Übergänge

Die Kristallstruktur von idealem Kalifeldspat weist vier Gruppen von Tetraederplätzen auf, die jeweils entweder ein Aluminium- oder ein Siliciumion aufnehmen können. Diese werden als T1o- , T1m- , T2o- und T2m - Plätze bezeichnet. In Sanidin sind Aluminium und Silicium statistisch auf alle vier Plätze verteilt, wobei die T1o- und T1m-Plätze sowie die T2o- und T2m - Plätze spiegelbildlich zueinander sind . Dadurch entsteht ein Kristall mit monokliner Symmetrie. Bei langsamer Abkühlung konzentriert sich das Aluminium in den T1o- Plätzen , bleibt aber weiterhin statistisch zwischen den T1o- und T1m-Plätzen verteilt . Der resultierende Orthoklas-Kristall behält seine monokline Symmetrie, weist jedoch veränderte Kristallachsenlängen auf. Weitere Abkühlung führt zur Konzentration des Aluminiums in den T1o - Plätzen, wodurch die monokline Symmetrie gebrochen wird und trikliner Mikroklin entsteht. Jeder Übergang erfordert einen Ionenaustausch zwischen tetraedrischen Positionen, der nur bei hohen Temperaturen in messbarer Menge stattfindet. [ 10 ]

Sanidin und die Entstehung von Magmen

Reines Sanidin schmilzt inkongruent bei 1150 °C und liefert festen Leucit und eine Schmelze. Ein Gemisch aus Sanidin und Siliciumdioxid in Form von Tridymit schmilzt bei einer eutektischen Temperatur von 990 °C, die das „Granit“-Eutektikum definiert. [ 11 ] Die Schmelztemperatur von Granit wird durch die Anwesenheit von Wasser um mehrere hundert Grad gesenkt. [ 12 ]

Referenzen

  1. ^ Warr, LN (2021). „IMA–CNMNC-genehmigte Mineraliensymbole“ . Mineralogical Magazine . 85 (3): 291–320 . Bibcode : 2021MinM...85..291W . doi : 10.1180/mgm.2021.43 . S2CID  235729616 .
  2. ^ a b „Die neue IMA-Liste der Mineralien – Ein laufendes Projekt – Aktualisiert: März 2014“ (PDF) . Archiviert vom Original (PDF) am 25. März 2014.
  3. ^ http://www.mindat.org/min-3521.html Mindat.org
  4. ^ http://www.webmineral.com/data/Sanidine.shtml Webmineral-Daten
  5. ^ Fisher, Richard V. (1984). Pyroklastische Gesteine . Berlin: Springer-Verlag. S. 22. ISBN 3540127569Die
  6. ^ Macdonald, Gordon A. (1983). Vulkane im Meer: Die Geologie von Hawaii (2. Aufl.). Honolulu: University of Hawaii Press. P. 128. ISBN 0824808320Die
  7. ^ Fisher 1984 , S. 355–356.
  8. ^ McBirney, Alexander R. (1984). Magmatische Petrologie . San Francisco, CA: Freeman, Cooper. S.  104–111 . ISBN 0877353239Die
  9. ^ Klein, Cornelis; Hurlbut, Cornelius S. Jr. (1993). Manual of Mineralogy (after James D. Dana) (21st ed.). New York: Wiley. pp.  535– 536, 541. ISBN 047157452XDie
  10. ^ Nesse, William D. (2000). Einführung in die Mineralogie . New York: Oxford University Press. S.  210–211 . ISBN 9780195106916Die
  11. ^ Philpotts, Anthony R.; Ague, Jay J. (2009). Principles of igneous and metamorphic petrology (2. Aufl.). Cambridge, UK: Cambridge University Press. S.  207–208 . ISBN 9780521880060Die
  12. ^ Philpotts & Ague 2009 , S. 252.
  • Hurlbut, Cornelius S.; Klein, Cornelis, 1985, Handbuch der Mineralogie , 20. Aufl., Wiley, ISBN 0-471-80580-7