92
W zestawie minerałów normatywnych pominięte są przede wszystkim złożone, uwodnione minerały, takie jak łyszczyki czy amfibole, na korzyść prostszych od nich piroksenów. Już z tego można wywnioskować, że skład normatywny skał bazytowych zawierających pirokseny będzie bardziej zbliżony do składu rzeczywistego niż skład normatywny skał granitoidowych bogatych w biotyt i hornblendę.
Minerały normatywne zostały podzielone na dwie grupy: minerały saliczne (sal — s[ilicium]-bal[uminium]) i femiczne (fem — fe[rrum] + m(agne-sium]). Najważniejsze zostały przedstawione w tabeli 2.4 wraz z ich symbolami, składem chemicznym i ciężarem cząsteczkowym (Hughes, 1982). Minerały zestawione w górnej części tabeli, od kwarcu do leucytu, należą do grupy salicznych, pozostałe — do femicznych. Jak już nadmieniono, są to najważniejsze minerały normatywne, a ich pełny komplet podany jest w podręczniku Johannsena (1950) oraz Górlicha (1958).
Tabela 2.4
Minerały normatywne (Hughes, 1982)
Minerał normatywny |
Symbol |
Skład |
Ciężar cząsteczkowy | ||
Kwarc |
Q |
SiO, |
> 60 | ||
Korund |
c |
A1A |
102 | ||
Ortoklaz |
or |
K,0 ■ A1,0, ■ 6SiO, |
556 |
minerały | |
Albit |
ab |
Ńa,0 Al,O, ■ 6SiO, |
524 |
> saliczne | |
Anortyt |
an |
CaO Al,O,' - 2SiO, |
278 |
(Sal) | |
Nefelin |
ne |
Na)Ó • A 1,0, ■ 2SiO, |
284 | ||
Leucyt |
lc |
K,0 • Al,0, • 4SiO, |
436 J | ||
Akmit |
ac |
Na,O • Fe,0, • 4SiO, |
462 A | ||
Metakrzemian sodu |
ns |
Na20 ■ Si02 |
122 | ||
( Wolastonit |
wo |
CaO • Si02 |
116 | ||
Diopsyd di |
< Enstatyt |
en |
MgO Si02 |
100 | |
l Fcrrosylit |
fi |
FcO Si02 |
132 | ||
Hipersten hy |
< Enstatyt ( Fcrrosylit |
en fi |
MgO • SiO, FcO Si02 |
100 132 |
minerały )> femiczne |
Oliwin ol |
< Forsteryt |
fo |
2MgO • Si02 |
140 |
(Fem) |
( Fajalit , |
fa |
2 FcO Si02 |
204 | ||
Magnetyt |
nu |
FcO • Fc20, |
232 | ||
Hematyt |
hm |
Fc203 |
160 | ||
Ilmcnit |
il |
FcO • TiO, |
152 | ||
Apatyt |
ap |
3CaO P,Os |
310 y |
Dla ułatwienia przeliczeń w tabeli 2.5 podano zaokrąglone ciężary cząsteczkowe najważniejszych tlenków, z których są zbudowane minerały skało-twórcze. Aby tlenki podane w analizie chemicznej skał przeliczyć na minerały normatywne, zawartość tych tlenków, podaną w procentach Wagowych, należy zamienić na stosunki cząsteczkowe przez podzielenie procentu wagowego składnika (tlenku) przez jego ciężar cząsteczkowy. W wymienionych wyżej
podręcznikach znajdują się tabele, w których podane są stosunki cząsteczkowe dla różnej procentowej zawartości tlenków. Dysponując jednak kalkulatorem, można • te liczby molekularne obliczyć bardzo szybko, posługując się ciężarami cząsteczkowymi podanymi w tabeli 2.5.
Tabela 2.5
Zaokrąglone wartości ciężarów cząsteczkowych najważniejszych tlenków skało-twórczych (Górlich, 1958)
Składnik |
Ciężar cząsteczkowy zaokrąglony |
Si02 |
60 |
Ti02 |
80 |
Al2°3 |
102 |
Fc203 |
160 |
FeO |
72 |
MnO |
71 |
MgO |
40 |
CaO |
56 |
Na20 |
70 |
k2o |
94 |
h2o |
18 |
PA |
142 |
co2 |
44 |
s |
32 |
S03 |
80 |
Cl2 |
71 |
38 | |
Cr203 |
152 |
NiO |
75 |
W tabeli 2.6 został przykładowo podany sposób przeliczenia składu chemicznego kwaśnej skały wylewnej na skład normatywny. Po obliczeniu stosunków cząsteczkowych i pomnożeniu ich przez 1000 dla zlikwidowania ułamków dziesiętnych, operujemy nimi i tworzymy kolejno z tlenków minerały normatywne, według określonej kolejności i według prostych wzorów podanych w tabeli 2.4.
Przykłady obliczenia składu normatywnego.
A. W przypadku nadmiaru Si02 nad tlenkami metalicznymi:
1. Udziały drobinowe MnO i NiO łączy się z FeO, a BaO i SrO z CaO (oczywiście, jeżeli tc tlenki są w analizie uwzględnione).
2. Cały P2Os przeliczamy na apatyt. CaO należy wziąć w ilości 3,33 udziału P2Os (np. jeżeli udział drobinowy P2Os wynosi 2, to należy wziąć około 7 CaO).
3. FeO i Ti02 wiążemy w ilmenit według ilości TiOz.
4. Fe203 i FeO łączymy w magnetyt.
5. Jeżeli istnieje nadmiar Fe203, to przeliczamy go na hematyt.
6. Cały K20 z odpowiednią ilością Al,03 i Si02 wiążemy w ortoklaz.
7. Cały Na20 z odpowiednią ilością A1203 i Si02 wiążemy w albit.
8. Pozostały Al,03 wiąże się z odpowiednią ilością CaO i Si02 w anortyt. Jeżeli pozostał nadmiar A1203 nad CaO, to wykazujemy go jako korund.
9. Pozostały po anortycic CaO wiążemy z MgO, a także z pozostałym FeO i odpowiednią ilością Si02, w diopsyd CaO • Si02+FeO • Si02 t MgO • Si02, tworząc kolejno cząsteczkę wolastonitu, enstatytu i ferrosylitu. Dwa ostatnie składniki tworzymy mniej więcej w takiej proporcji, w jakiej w przeliczanej analizie występuje FeO w stosunku do MgO:
'a) jeżeli pozostały po anortycic CaO > FeO + MgO, to tworzymy z niego wolastonit
CaO • Si02;
b) jeżeli FeO-ł-MgO > CaO, to pierwsze 2 tlenki łączymy z odpowiednią ilością krzemionki i tworzymy enstatyt i ferrosylit, a całość określamy jako hipersten.
10. pozostałą ilość krzemionki przeliczamy na kwarc.
Tabela 2.6 podaje wzór takiego najprostszego obliczenia składu normatywnego skały z dużym nadmiarem krzemionki.
B. W przypadku niedomiaru krzemionki:
11. Jeżeli do utworzenia hiperstenu zabraknie krzemionki, to należy zamiast hiperste-