Оптическая смесимость в наногетерогенных минералах ламелярного строения

Глава IV. Гетерогенность и кристаллооптика низких плагиоклазов.

Возможности модели ОС использованы при уточнении природы одной из <аномальных> зависимостей оптических свойств от состава ЛГК: моделированием РИ ламелярных структур распада проверена совместимость дискутируемых оценок состава фаз и правой границы перистеритовой области с оптическими свойствами низких плагиоклазов (Шкурский, 2005₂, 2006₁). В порядке решения вспомогательной задачи рассчитывались оптические параметры промежуточных плагиоклазов (е-плагиоклазов), с целью сопоставления различных схем их тонкой доменной структуры: а) по Чао и Тэйлору (Chao, Taylor, 1940); б) по Смиту и Риббе (Smith, Ribbe, 1983). Для первой схемы (домены чистого Ab и An₉₈) применялись формулы (6), для второй (домены с непрерывной буферной зоной) - (8), форма профиля буферной зоны варьировалась. Рассчитанные для обеих схем эффективные оптические параметры плохо соответствуют наблюдаемым свойствам низких плагиоклазов в интервалах An_25-33 - An₄₅ и An₆₀ - An₇₀, не осложненных распадом, что имеет двоякое объяснение. Во-первых, могли сказаться неучтенные упругооптические эффекты, во-вторых, обе использованные схемы, возможно, далеки от реальности. В отношении тонкой структуры е-плагиоклазов сохраняется, таким образом, существенная неопределенность.

Центральным пунктом приложения модели ОС послужила перистеритовая двухфазная область. Кислые низкие плагиоклазы имеют разрыв смесимости от An_0-1 до An_22-35. В интервале An₁-An_15-17 допускается спинодальный распад с образованием на конечных стадиях срастаний кислой фазы An_0-2 и основной фазы дискуссионного состава (от An₁₈ до An₃₅), общепринятая оценка - An₂₅ (Ribbe, 1983). Согласно Н. К. Крамаренко с коллегами (Крамаренко и др., 1981), область двухфазного строения шире, чем обычно считается; оценка основной фазы перистеритов занижена и реальный ее состав - An_33-35. Так, известны распавшиеся An₁₉ и An_24,5 (Серебряков и др., 1999). Нелинейный характер зависимостей показателей преломления (рис.15) и угла 2Vg (рис 16) от валового состава - одно из оснований занижения оценки состава основной фазы до An_18-25 и сужения двухфазной области до An_0-2-An_15-17. Попытка теоретических расчетов таких зависимостей для срастаний фаз состава An_2,5 и An₃₅ (Hauser, Wenk, 1976) не привела к объяснению наблюдаемого при An_25-26 максимума 2Vg, наличие которого способствовало принятию значения An₂₅ как предельной оценки состава основной фазы перистеритов. Разрешению противоречия между находками упомянутых распавшихся экземпляров и традиционной интерпретацией зависимостей оптических свойств структур распада на основе квазилинейных моделей (Stewart , Ribbe, 1983) должно было способствовать применение новой модели ОС. В качестве исходных величин для численного моделирования приняты результаты аппроксимации зависимостей оптических свойств низких плагиоклазов от состава по данным из (Дир и др., 1966; Минералы, 2003). Далее, рассчитывались параметры РИ ламелярных структур распада согласно выражениям (6), как многокомпонентных ЛГК при различном выборе состава кислой и основной фаз. Отыскивались пары составов кислой и основной фаз, обеспечивающие наилучшее соответствие рассчитанных оптических свойств срастаний наблюдаемым. Варьировались составы кислой (от An₀ до An₅) и основной (от An₂₀ до An₃₅) фаз, а также ориентация плоскости срастания. На график рассчитанных зависимостей 2Vg от валового состава срастаний (рис. 17) нанесены измеренные углы для 47 иризирующих и 49 неиризирующих плагиоклазов из пегматитов, гнейсов и кристаллосланцев Западного Беломорья, изученных автором. Отклонения состава кислой фазы от An₀ ухудшают согласие при любых составах основной фазы и любых ориентациях плоскости срастания, как и отклонение последней от (0,-8,1). Вариации основной фазы от An₂₆ до An₃₅, при кислой An₀, приводят к своеобразным зависимостям: расчетные кривые 2Vg (рис. 17) имеют максимумы в области промежуточных составов, аналогичные наблюдаемым, но не столь острые; появление их обусловлено эффектом анизотропии формы. Наилучшее согласие наблюдается для составов основной фазы An_30-33. Неполное совпадение расчетных кривых с измеренными 2Vg в наиболее кислой части объясняется, вероятно, неучтенными упругооптическими эффектами. Рациональное объяснение <аномалии> 2Vg при составах основной фазы правее критической точки An₂₅ снимает кристаллооптические возражения против расширения перистеритовой области. Кристаллооптические параметры в интервале An₀-An₃₃ определяются природой ОС в ламелярных структурах распада. Хотя полученные результаты расчётов и не позволяют однозначно утверждать, что состав основной фазы обязательно достигает An_30-33 во всех перистеритах, такие составы теперь представляются наиболее вероятными. Положение правой ветви сольвуса поэтому должно быть пересмотрено. В области минимальных при каждом данном составе углов 2Vg на рис. 17 попадают отдельные из не проявляющих иризации изученных плагиоклазов состава An₁₇ - An₃₀; оптические параметры таких экземпляров отвечают их двухфазному строению. Механизм возникновения ламелей двух фаз в таких олигоклазах не требует обязательного пересмотра положения спинодали: в зональных кристаллах ламели кислой фазы могут <импортироваться> из кислых зон, допускающих спинодальный распад, в более основные, внеспинодальные зоны, вызывая в них гетерогенную нуклеацию. Выводы по главе выносятся на защиту в качестве третьего положения.