Dry-heating conversion of low microcline to high sanidine via a one-step disordering process

Résumé En Fr

A perthitic grid-twinned low microcline from Bedford County pegmatite district, Virginia, U.S.A., was purified to Or91Ab9 mol % bulk composition by magnetic and gravity separation from a —230 +400 mesh A.S.T.M. fraction and used in dry heat-treatment at 1 050 °C for 5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 60, 90, 150 days. The normal transformation behavior induced by heating in the crystal lattice is slightly perturbed by an expansion of b and possibly also of c along with a contraction of a, whereas the cell volume V does not show any extra variation and microprobe analyses indicate a constant composition. The nature of these disturbances is discussed in the light of the anomalies observed in the lattice geometry of numerous other specimens taken from the literature. As a consequence of the predominant effect of heating, the deviation from monoclinic geometry is progressively reduced when passing from the starting material to the products of runs of longer duration. Triclinic symmetry is still detectable in the feldspar material heated for 50 days. In this specimen, Δ(αγ) and Δ(α*γ*) have decreased to 0.11 and Δ(bc) and Δ(b*c*) to ~0.59. The specimens heated for 60, 90, and 150 days appear to be monoclinic, with values of Δ(bc)~Δ(b*c*) regularly decreasing from ~0.52 to ~0.49. On the whole, the values of Δ(bc) and Δ(αγ) as well as those of Δ(b*c*) and Δ(α*γ*) in all the specimens investigated appear to be linked by a relationship of curvilinear type which is very close to the ideal one-step trend. These results indicate that the disordering process in K-rich feldspar from low microcline to high sanidine does not retrace two-step ordering paths commonly followed by natural specimens. In this light, the experiments performed give indirect evidence that many, if not most, Si,Al distributions in natural two-step K-rich feldspars may represent highly metastable stranded states produced by the development of fine-scale textures.

Un microcline basse température, microperthitique et maclé M, provenant du district pegmatitique de Bedford County, Virginia, E.-U.A., a été purifié jusqu'à une composition globale Or91Ab9 mole % par séparation magnétique et gravimétrique en utilisant la fraction —230 +400 mesh A.S.T.M. et a été chauffé à sec à 1 050 °C pour 5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 60, 90, 150 jours. Le comportement normal de transformation produit par chauffage dans la maille est faiblement perturbé par une dilatation de b et probablement aussi de c accompagnée d'une contraction de a, alors que le volume de la maille V ne montre aucune variation supplémentaire et que les analyses à la microsonde indiquent une composition constante. La nature de ces perturbations est discutée en tenant compte des anomalies observées dans la géométrie de la maille de nombreux autres échantillons d'après les données de la littérature. Comme conséquence de l'effet prédominant du chauffage, l'écart à la géométrie monoclinique se réduit progressivement en passant du matériel de départ aux produits des expériences de plus longue durée. La symétrie triclinique est encore mesurable dans le matériel feldspathique chauffé pendant 50 jours. Dans cet échantillon, Δ(αγ) et Δ(α*γ*) ont diminué jusqu'à 0,11 et Δ(bc) et Δ(b*c*) jusqu'à ~0,59. Les échantillons chauffés pendant 60, 90, et 150 jours paraissent être monocliniques, avec des valeurs de Δ(bc)~Δ(b*c*) régulièrement décroissantes de ~0,52 à ~0,49. Dans l'ensemble, les valeurs de Δ(bc) et Δ(αγ) ainsi que celles de Δ(b*c*) et Δ(α*γ*) dans tous les échantillons étudiés paraissent être liées par une relation de type curviligne qui est très proche de la tendance idéale à une étape. Ces résultats indiquent que le processus de désordre dans le feldspath potassique en passant du microcline basse température à la sanidine haute température ne suit pas les chemins d'ordre à deux étapes communément suivis par les échantillons naturels. Dans ce contexte, les expériences effectuées fournissent une évidence indirecte de ce que beaucoup sinon la majorité des distributions Si, Al dans les feldspaths potassiques naturels de type à deux étapes peuvent représenter des états figés hautement métastables produits par le développement de textures à petite échelle.