Санидин представляет собой высокотемпературную форму калиевого полевого шпата с общей формулой K(AlSi 3 O 8 ). [2] Санидин чаще всего встречается в кислых вулканических породах , таких как обсидиан , риолит и трахит . Санидин кристаллизуется в моноклинной кристаллической системе. Ортоклаз представляет собой моноклинную полиморфную модификацию , стабильную при более низких температурах. При еще более низких температурах микроклин , триклинная полиморфная модификация калиевого полевого шпата, стабилен.
Из-за высокой температуры и быстрого тушения санидин может содержать в своей структуре больше натрия, чем две полиморфные модификации, уравновешивающиеся при более низких температурах. Санидин и высокий альбит представляют собой серию твердых растворов с промежуточным составом, называемым анортоклазом . Распад альбитовой фазы действительно происходит; Полученный криптопертит лучше всего наблюдать на изображениях электронного микрозонда .
Помимо присутствия в основной массе кислых пород, санидин является распространенным вкрапленником в риолитах и, в меньшей степени, риодацитах . [5] Трахит состоит в основном из мелкозернистого санидина. [6]
Слои выпавшего пепла в осадочных породах на западе Соединенных Штатов частично классифицировались по наличию вкрапленников санидина и, если они присутствуют, по тому, обогащены ли они натрием. Слои пеплов риолитов W-типа содержат бедный натрием санидин; Слои пеплов риолитов G-типа содержат богатый натрием санидин; а в слоях пепла выпадений дацита часто отсутствует санидин. Из-за высокого содержания калия фенокристаллы санидина также очень полезны для радиометрического датирования отложений риолитовых пеплов методом K-Ar датирования . [7]
Хотя идеальный состав санидина составляет 64,76 мас.% SiO 2 , 18,32 мас.% Al s O 3 и 16,72 мас.% K 2 O , природный санидин включает значительное количество натрия , кальция и железа(III) . Кальций и натрий заменяют калий (с одновременным замещением кремния дополнительным алюминием в случае кальция), тогда как трехвалентное железо заменяет алюминий. Типичный природный состав: [8]
При повышенной температуре между санидином и альбитом существует полный твердый раствор. Быстрое охлаждение санидина замораживает состав, хотя большая часть санидина является криптопертитовой, показывая отдельные слои санидина и альбита с низким содержанием натрия в субмикронном масштабе, которые можно обнаружить только методами рентгеновской кристаллографии или электронной микроскопии . [9]
Кристаллическая структура идеального калиевого полевого шпата имеет четыре набора тетраэдрических позиций, каждая из которых способна принять ион алюминия или кремния. Они обозначены сайтами Т 1 о, Т 1 м, Т 2 о и Т 2 м. В санидине алюминий и кремний распределены случайным образом по всем четырем позициям, а точки T 1 o и T 1 m являются зеркальными отражениями друг друга, как и позиции T 2 o и T 2 m. В результате получается кристалл моноклинной симметрии. При медленном охлаждении алюминий концентрируется в узлах Т 1 , но остается хаотично распределенным между узлами Т 1 о и Т 1 м. Полученный кристалл ортоклаза сохраняет моноклинную симметрию, но имеет разную длину кристаллических осей. Дальнейшее охлаждение приводит к концентрации алюминия в позициях Т 1 o, нарушая моноклинную симметрию и образуя триклинный микроклин. Каждый переход требует обмена ионов между тетраэдрическими узлами, который происходит с измеримой скоростью только при высокой температуре. [10]
Чистый санидин инконгруэнтно плавится при 1150 ° C, образуя твердый лейцит и жидкость. Смесь санидина с кремнеземом в виде тридимита плавится при температуре эвтектики 990 °С, что определяет «гранитную» эвтектику. [11] Температура, при которой гранит начинает плавиться, снижается на несколько сотен градусов из-за присутствия воды. [12]