Минералите от фелдшпат съставляват над 50% от земната кора.

Съдържание

• Какво е Feldspar?
• Минерална химия от фелдшпат
• Полевите шпатове на Плагиоклаза
• Алкалните фелдшпати
• Полев шпат в утайки и утаени скали
• Свойства на полевите минерали
• Feldspars отвъд плагиоклаза и алкали
• Извънземна фелдшпат
• Използване на полеви минерали
• Феноменални фелдшпатове
• Други Gem Feldspars

Labradorite е феноменален минерал от фелдшпат. Думата "лабрадоресценция" се отнася до преливащи се цветове, които могат да се видят на екземпляри като този. Този груб е около четири инча и е събран в близост до Nain, Лабрадор, Канада.

Фелдшпат в скали: Тази диаграма обобщава минералните състави на обикновени магматични скали. Това ясно показва, че полезните минерали са полезни съставки на гранит, диорит и габро - тези видове скали съставляват по-голямата част от земната кора.

Какво е Feldspar?

„Feldspar“ е наименование на голяма група скалнообразуващи силикатни минерали, които съставляват над 50% от земната кора. Те се срещат в магматични, метаморфни и утаечни скали във всички части на света. Минералите от фелдшпат имат много подобни структури, химически състави и физични свойства. Обикновените фелдшпатове включват ортоклаза (KAlSi₃О₈), албит (NaAlSi₃О₈) и анортит (CaAl₂си₂О₈).

За да оценим значението на полевия шпат като скалнообразуващ минерал, нека разгледаме неговото изобилие в земната кора. По-голямата част от земната кора на Земята е изградена от магматични скали като гранит, диорит и гранодиорит. Фелдшпатите също са важни съставки на габро и базалт, които са основните видове скали в земната океанска кора. Приложената диаграма показва как тези скали са изградени предимно от полеви минерали. Тъй като тези магматични скали са изветрени и метаморфозирани, техните полеви минерали се превръщат в компоненти на седименти, утаечни скали и метаморфни скали.

Минералите от фелдшпат имат много приложения в промишлеността. Те се използват за производство на голямо разнообразие от изделия от стъкло и керамика. Те се използват широко и като пълнители в бои, пластмаси и каучук. Няколко популярни скъпоценни камъни са полеви минерали. Те включват лунен камък, слънчев камък, лабрадорит, амазонит и спектролит.

Класификация на полевия шпат: Тази тройна диаграма показва как минералите от фелдшпат са класифицирани въз основа на техния химичен състав. Последователността на минералите по лявата страна на триъгълника представлява серията от твърди разтвори на алкалните фелдшпатове. Последователността по протежение на основата е серията от твърди разтвори на фелдшпатите от плагиоклаза. Триъгълната графична хартия може да бъде получена от waterproofpaper.com, уебсайт на GeoShops.com.

Минерална химия от фелдшпат

Всички минерали от групата на фелдшпат отговарят на обобщения химичен състав по-долу:

X (Al, Si)₄О₈

В този обобщен състав, X може да бъде всеки от следните седем йона: K +, Na +, Ca ++, Ba ++, Rb +, Sr ++ и Fe ++. Много често се срещат фелдшпатове, които включват калиеви, натриеви и калциеви йони. Барий, рубидий, стронций и железни фелдшпатове са много редки.

Приложената триъгълна диаграма илюстрира две твърди системи с разтвори, които се състоят от групата на фелдшпата. Плагиоклазните фелдшпатове образуват твърда серия от разтвори между крайните членове на чистия албит (NaAlSi₃О₈) и чист анортит (CaAl₂си₂О₈). Алкалните фелдшпатове образуват твърда серия разтвор между чист албит и калиев санидин (KAlSi₃О₈).

Списък на полезните минерали с техните химически състави може да се види в таблица 1.

Най-добрият начин да научите за минералите е да изучавате с колекция от малки екземпляри, с които можете да боравите, изследвате и наблюдавате техните свойства. В магазина се предлагат евтини минерални колекции.

Полевите шпатове на Плагиоклаза

Албитът и анортитът имат интересна връзка. Албитът е натриев фелдшпат, а анортитът е калциев фелдшпат. И двете се образуват чрез кристализация от стопилка. В природата много топи съдържат изобилие от натрий или калций, заедно с изобилие от алуминий, силиций и кислород. В резултат на това повечето албити ще съдържат калций, заместващ натрия в неговата кристална структура, а повечето анортит ще съдържа известно заместване на натрия с калций в неговата кристална структура. Ако натриевият йон с 1+ заряд замести калциевия йон с заряд 2+, също така ще възникне балансиращо заместване на алуминиев йон с 3- заряд за силициев йон с 4- заряд.

Относителното изобилие на натрий и калций в стопилки варира значително и се появява пълната серия от минерални състави между чиста натриева плагиоклаза и чиста калциева плагиоклаза. Този континуум от състави е известен като серия от твърди разтвори, тъй като е аналог на стопилка с разтворени натриеви и калциеви йони, суспендирани в различни позиции в целия разтвор, който ние наричаме стопилка.

Въпреки че гамата от минерални състави между чист албит и чист анортит е съставена от много сходни минерали, има разлики в тяхната химия и физични свойства. За улесняване на комуникацията се дават имена на минералите от фелдшпат на различни позиции в твърдия разтвор на плагиоклаза. Тези имена са произволни и се основават на относителните количества албит и анортит в техния състав. Имената на тези минерали на плагиоклаза с междинни състави са обобщени в приложената таблица. Те могат да се видят също така като формират плагиоклазова фелдшпанова серия по основата на триъгълната диаграма, описана по-горе.

Алкалните фелдшпати

Минерали от фелдшпат със състави, които варират между NaAlSi₃О₈ и KAlSi₃О₈ са известни като алкални фелдшпатове. Те включват албит (NaAlSi₃О₈), анортоклаза ((Na, K) AlSi₃О₈), санидин ((K, Na) AlSi₃О₈), ортоклаза (KAlSi₃О₈) и микроклин (KAlSi₃О₈).

Албитът и санидинът образуват твърда серия от разтвори между NaAlSi₃О₈ и KAlSi₃О₈, Анортоклаза, със състав на (Na, K) AlSi₃О₈, заема междинното положение между тях.

Ортоклазата и микроклинът обикновено имат състави, които са много близки до KAlSi₃О₈, Санидинът също може да има състав, много близък до KAlSi₃О₈, Тези три KAlSi₃О₈ минералите са полиморфи, което означава, че имат еднакви химични състави, но различни кристални структури. Санидинът има моноклинична структура, ортоклазата е моноклинична, а санидинът е триклиничен. Определящият фактор за образуването на тези три минерала с KAlSi₃О₈ съставът е температура. Санидинът е високотемпературната форма, ортоклазата е среднотемпературната форма, а микроклинът е нискотемпературната форма.

Arkose е утаечна скала, която се образува от изветрянето на богати на полеви шпари магматични и метаморфни скали. Това е пясъчник, който съдържа най-малко 25% фелдшпат.

Полев шпат в утайки и утаени скали

В утаечните отлагания, получени от изветрянето на магнитните и метаморфни скали, носещи фелдшпат, фелдшпатовете обикновено са най-обилни близо до района на източника. Полевите шпарове обикновено намаляват в изобилие с отдалечаване от източника, тъй като по време на транспортиране те могат да бъдат атакувани от атмосферни влияния и да бъдат променени в глинени минерали. Освен това двете им посоки на перфектно разцепване ги правят уязвими за механични атмосферни влияния, което намалява размера им на частици и излага по-голяма повърхност на химическо изветряне.

Аркозе е утаечна скала, която се образува от изветрянето на богатите на полеви шпари магматични и метаморфни скали. Този произход е очевиден, защото аркозата е пясъчник, който съдържа най-малко 25% фелдшпат, обикновено под формата на зърна, които могат лесно да бъдат идентифицирани като фелдшпат. Аркозата обикновено се открива веднага надолу по наклон и в близост до оголванията, от които са отмерли зърната на фелдшпата. Дългите разстояния за транспортиране унищожават зърната фелдшпат, а продължителното излагане на атмосферни влияния превръща фелдшпатите в глинени минерали. Глинените минерали са другият принос на полевия шпат към седиментния запис. Те се натрупват като кал или почва и често образуват утайки, които се превръщат в шисти и мочурки.

Правоъгълно разцепване: Едно от най-диагностичните свойства на фелдшпата са неговите две посоки на разцепване, които обикновено се пресичат при или близо до деветдесет градуса.

Свойства на полевите минерали

Въпреки че има много полеви минерали, всички имат общ диапазон от физически свойства, които са изненадващо последователни. Повечето от тях показват две посоки на перфектно разцепване, които се пресичат на или близо до деветдесет градуса. Пример за този вид разцепване може да видите на придружаващата снимка.

Повечето минерали от фелдшпат имат Mohs твърдост от приблизително 6 до 6,5 и специфична гравитация между 2,5 и 2,8. Всички те имат стъкловиден блясък, който често е перлен на лицата на разцепване. Приложената таблица показва обобщените физични свойства на минералната група от фелдшпат.

Тези последователни свойства на фелдшпата са изключително полезни, дори когато кристалите на фелдшпата са много малки. Хората, които са запознати с разцепването на фелдшпат, могат да вземат магнитна скала, съдържаща кристали с размери само няколко милиметра, да я разгледат с ръчна леща и лесно да разграничат фелдшпата от други минерали в скалата. С минимална практика те могат също така да използват набор от минерална твърдост и ръчна леща, за да определят Mohs твърдостта на такива малки зърна.

Feldspars отвъд плагиоклаза и алкали

Има много полеви минерали от серията плагиоклази и алкали. Списък е даден в таблица 1. Някои минерали от фелдшпат са необичайни и изключително редки. Ето няколко примера:

• Buddingtonite е амониев фелдшпат с химичен състав на (NH₄) (Alsi₃) О₈, Установено е, че полезните минерали са променени от хидротермална активност.
• Banalsite (Na₂Ваал₄си₄О₁₆) е рядък бариев фелдшпат. Образува пълна серия от твърди разтвори със строналсит (Na₂SrAl₄си₄О₁₆), в който барий и стронций се заместват един с друг.
• Целзийският, парацелсийският и хексацелсийският са редки бариеви фелдшпатове и полиморфи, които споделят химичния състав на BaAl₂си₂О₈, Те се образуват в нискотемпературна хидротермална среда.
• Филатовите са изключително рядък арсенатен фелдшпат, който е открит само като малки кристали близо до няколко фумарола в Източна Русия.
• Рубиклин е рядък фелдшпат, носещ рубидий, с химичен състав на (Rb, K) (AlSi₃О₈). Тя е подобна на микроклин, но никога не е открита без заместване на калий и рубидий.

Фелдшпат от Луната: „Скалата на генезиса“ е една от най-известните скали, събирани някога. Астронавтите на Аполон 15 Джеймс Ъруин и Дейвид Скот са го събрали от Луната през 1971 г. Анализът разкрива, че тя е съставена почти изцяло от анортит, фелдшпат от плагиоклаза и е на около 4 милиарда години. Репортери, обхващащи мисията на Аполон, започнаха да наричат ​​екземпляра "Скалата на генезиса" и името остана. Изображение на НАСА.

Извънземна фелдшпат

Feldspar е открит в други части на нашата Слънчева система. Астронавтите, посетили Луната по време на мисиите на Аполон, върнаха много образци скала, които бяха богати на фелдшпат. Разгледани са няколко десетки метеорити, за които се смята, че са произлезли от Марс, и повечето от тях съдържат минерали от фелдшпат. Смята се, че около 5% от метеоритите, открити на Земята, произхождат от астероида на Веста и много от тях съдържат фелдшпат.

Метеорит на Веста: Предавана светлинна фотомикрография на еукрит метеорит, която е приписана на Астероид Веста. Този образец е базалтов еукрит, който е богат на богата на калций плагиоклаза. Изображение на Хари Максивин, Университет на Тенеси.

Фелдшпат в марсиански метеорит: Метеоритът "Черна красавица" (NWA 7034) е анализиран от НАСА и предстои да бъде парче от Марс, което бе взривено от астероид.NWA 7034 е изграден от циментирани фрагменти от базалт, скала, която се образува от бързо охладена лава. Фрагментите в рамките на метеорита са предимно фелдшпат и пироксел. Изображение на НАСА.

Feldspars в почви: Тази карта показва разпределението на минералите от фелдшпатови групи в почвите A Horizon на Съединените щати. Изобилието е най-високо в райони, където магматичните скали изплуват на повърхността, като Нова Англия, района на Скалистите планини и Западния бряг. Кликнете върху изображението, за да го увеличите.

Използване на полеви минерали

Около 600 000 метрични тона фелдшпат се произвеждат всяка година в Съединените щати. По-голямата част от този фелдшпат се натрошава на фини гранули или прахове и след това се консумира във фабрики, които произвеждат плоско стъкло, керамични плочки, изолация от фибростъкло, бои, пластмаси, керамични съдове, стъклени съдове и други продукти. Повечето от тези продукти играят важна роля в търговското и жилищното строителство, а търсенето на фелдшпат се поддържа от здравето на строителната индустрия.

Почти цялото производство на фелдшпат в САЩ е от кариери в Северна Каролина, Айдахо, Калифорния, Вирджиния, Оклахома и Южна Дакота. Тези места произвеждат достатъчно полеви шпат, за да осигурят почти цялата консумация на нацията. Ресурсът на разположение за бъдещо производство е огромен. Единственото предизвикателство е, че ресурсът фелдшпат може да не се намира на удобно разстояние от точките на потребление. Независимо от това, годишната нетна зависимост на вноса в САЩ като процент от видимото потребление на фелдшпат е ниска - обикновено не повече от 10 до 20%.

Aventurescent слънчев камък: Снимка отблизо на кабошон от слънчев камък, показващ красиви проблясъци на авантюсценция, причинени от светлина, отразяваща се от медните включвания на тромбоцитите в камъка.

Син лабрадорит: Снимка на лабрадорит кабошон с електрически син цвят на игра. Авторско право на iStockphoto / Joanna-Palys.

Звезден Лунен камък: Кабошон от лунен камък, който показва рядка четири лъчева звезда.

Феноменални фелдшпатове

Няколко разновидности на полеви минерали се използват като скъпоценни камъни. Три от тях, лунен камък, слънчев камък и лабрадорит, са известни с уникалните си оптични явления.

Лунният камък е материал за скъпоценни камъни, който се състои от микроскопично тънки и редуващи се слоеве минерали от фелдшпат от различни състави. Когато светлината навлезе в полиран скъпоценен камък и се натъкне на тези слоеве, тя се разпръсва в много посоки. Това създава сияние в скъпоценния камък, известно като adularescence. Избликът изглежда леко плава под повърхността на скъпоценния камък и се движи, когато източникът на осветление се движи, когато ъгълът на наблюдение се променя или докато скъпоценният камък се премества под светлината. Хората се наслаждават на този мек блясък, особено когато той има поразителен цвят или цветът на тялото на лунния камък е приятен. Ортоклазата е най-често срещаният минерал от фелдшпат, който е домакин на явленията на прелюбодеянието; той обаче е известен и при албит, олигоклаза и лабрадорит.

Sunstone е скъпоценен камък, който съдържа мънички пластинкови и силно отразяващи частици с обща ориентация. Когато светлината навлезе в скъпоценния камък, тя удря тези частици и те я отразяват с блестяща светкавица, известна като авентураценция. Частиците могат да бъдат малки люспи от мед, хематит, слюда или друг отразяващ минерал. Лабрадорит и олигоклаза са минералите от фелдшпат, които най-често имат авентуресценция. В някои населени места оцветен, но не-авантуриращ лабрадорит се нарича още „слънчев камък“, но в близост обикновено се добива авантуриращ материал.

Понякога лабрадоритът е обрасъл в микроскопични слоеве с албит или други минерали на плагиоклаза. Когато светлината навлезе в полиран скъпоценен камък и удари тези слоеве точно под правилния ъгъл, светлината се разпръсква, дължините на вълните й се променят и се получава преливно отразяване. Това може да доведе до ефектни проблясъци на силни преливащи се цветове в електрическо синьо, зелено, жълто, оранжево и розово. Това явление е известно като "лабрадоресценция" и е кръстено на минерала, който е най-известен за производството му.

Феноменалните свойства на лунния камък, слънчев камък и лабрадорит почти винаги са изрязани като кабошонки във формата на купол. Техните феноменални свойства зависят от светлоразбиващи микроскопични структури в полиран камък под прав ъгъл. За да се случи това, квалифицирани майстори, които разбират оптичните явления на тези скъпоценни камъни, трябва да изучат грубия и да изрежат камъка, така че равнините, където се произвеждат оптичните явления, да са успоредни на дъното на нарязания скъпоценен камък.

Режещите за предупреждение може да забележат рядко срещане на чат или астеризъм в груб камък. При правилно планиране, ориентация и умело рязане, тази груба може да се използва за производство на кабошони, които проявяват котешко око или четиризвездна звезда.

Moonstone е най-известният от феноменалните фелдшпатове, но той не се среща в много популярни магазини за бижута. И трите тези скъпоценни камъни се намират най-добре на изложби за скъпоценни камъни и лапидари или в магазини, специализирани в уникални и интересни скъпоценни камъни и бижута. Те могат лесно да бъдат намерени онлайн; най-добре е обаче да закупите тези камъни или комплект бижута с тях, където можете да ги вземете, да ги играете на светлината и да проучите силата, цвета и модела на оптичния ефект. Ако имате няколко парчета, от които да изберете, разгледайте много от тях, защото едно или няколко от тях ще ви харесат много по-силно от останалите - и различни камъни ще се харесат на различни хора. Най-добре е да не оставяте това на случаен избор от продавача или приятел. Ще бъдете най-щастливи, ако изберете този, който се харесва на окото ви.

Амазонитни кабошони: Amazonite е търговско наименование за зелено до синкаво-зелено разнообразие от микроклинов фелдшпат, което често се нарязва на кабошони, мъниста и разрушени камъни.

Фасетен фелдшпат: Два екземпляра лабрадорит фелдшпат, които са нарязани на фасетни камъни. Екземплярите от Орегон често се наричат ​​"слънчев камък" - дори нефеноменални екземпляри без отмъщението, за което много хора смятат, че са необходими, за да заслужат името "слънчев камък".

Други Gem Feldspars

Въпреки че феноменалните фелдшпатове са трудни за конкуренция, има няколко други фелдшпатове, които правят забележителни скъпоценни камъни. Те също се намират най-добре на скъпоценни и лапидарни изложения или магазини, които са специализирани в интересни и различни видове скъпоценни камъни и бижута.

Amazonite е търговско наименование за зелено до синкаво-зелено разнообразие от микроклинов фелдшпат, което често се нарязва на кабошони, мъниста и разрушени камъни. Зеленият цвят се причинява от следи от олово в минерала. Световно известна местност за кристали на амазонит е в района на Freemont, El Paso и Teller County of Colorado, където е открито, че расте с опушен кварц в кухини от магматични и метаморфни скали. Въпреки че името "амазонит" подсказва, че Бразилия е основен източник на материала, то не се намира в басейна на Амазонка.

Минералите от фелдшпат често се намират в прозрачни кристали с качество на скъпоценния камък. Ортоклаза, лабрадорит и олигоклаза са примери за полеви минерали, които са били фасетирани. Скъпоценните камъни, изрязани от тези минерали, могат да бъдат красиви; те обаче рядко се виждат в бижутата, защото не са добре познати и поискани от бижута. В допълнение, фасетираните фелдшпатове имат проблеми с издръжливостта поради твърдостта на Mohs от 6 до 6,5 и двете им посоки на перфектно разцепване. Повечето фелдшпатове, които са фасетирани, са за пазара на „колекционерски скъпоценни камъни“.