Journal of the Mineralogical Society of Korea (한국광물학회지)

The Mineralogical Society of Korea (한국광물학회)
권호 표지

XRD and TEM Investigations of Structures and Phase Transformations in Albite

XRD와 TEM을 이용한 알바이트의 구조 및 상전이 연구

  • 김윤중 (한국기초과학지원연구원 전자현미경팀) ;
  • 이영부 (한국기초과학지원연구원 전자현미경팀)
  • Published : 2003.03.01
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Abstract

XRD results on annealing studies of Na-feldspars (Amelia albite) show rapid changes in the lattice parameters of the $1073^{\circ}C$-heated samples owing to disordering of Al and Si as well as lattice distortions upon quenching of the heated specimens. While a low albite transformed to a high albite by 7-days annealing at $1073^{\circ}C$, it remains as an early intermediate albite even by 140-days annealing at $924^{\circ}C$ due to the slower Al-Si disordering rate. From the heated samples tweed structures of $100∼200\AA$ were typically observed by TEM, which showed different ways of development between the $1073^{\circ}C$ -heated one and the $923 ^{\circ}C$ -heated one. The former locally trans-farmed to rnicrostructures similar to albite twin, while the latter transformed to domain structures containing albite twin plane in the wider area. The origin of tweed structures is suggested to be formation of incipient twins (albite twin and pericline twin) to reduce the lattice instability which is increased by disordering of Al and Si as well as quenching.

Na-장석(Amelia albite)의 등온가열 실험에 대한 XRD 분석 결과는 $1073^{\circ}C$의 가열 시료에서 격자상수의 급격한 변화를 보여주는데, 이는 Al과 Si의 비배열(disordering)과 가열된 시료의 급랭에 의한 격자 변형 때문이라고 본다. $1073^{\circ}C$에서는 약 7일 간의 가열에 의해 저온 알바이트에서 고온 알바이트로 상전이한 반면, $924^{\circ}C$에서는 Al-Si의 비배열 속도가 느려서 140일 동안 가열된 시료도 초기 단계의 중간단계 알바이트 상태로 남아 있었다. TEM 분석 결과는 가열된 시료에서 100∼200$\AA$ 크기의 트위드(tweed) 구조가 형성됨이 특징적인데, 이 구조의 발달 및 변화는 고온($1073^{\circ}C$)과 저온 ($923^{\circ}C$)의 가열 시료가 다름이 드러났다. 즉, 전자는 국부적으로 알바이트 쌍정과 유사한 미세구조로 전이한데 반해, 후자는 보다 넓은 지역에 걸쳐 알바이트 쌍정면이 우세한 도메인 구조로 전이하였다. 가열에 의한 Al과 Si의 비배열과 급랭에 의한 응력 때문에 격자의 불안정(lattice instability)이 증가하게 되는데 이를 완화시키기 위하여 태아 단계의 쌍정 구조(알바이트 쌍정과 pericline 쌍정)를 형성되는 것이 트위드 구조의 원인이라고 본다.

Keywords

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