Feltspatmineraler utgjør over 50% av jordskorpen.

Innhold

• Hva er Feldspar?
• Feldspar Mineral Kjemi
• Plagioclase Feldspars
• Alkali Feldspars
• Feltspat i sedimenter og sedimentære bergarter
• Egenskaper hos Feldspar Minerals
• Feldspars Beyond Plagioclase and Alkalis
• Utenomjordisk feltspat
• Bruk av Feldspar Minerals
• Fenomenale feltspat
• Andre Gem Feldspars

labradorite er et fenomenalt feltspatmineral. Ordet "labradorescence" refererer til iriserende farger som kan sees på eksempler som denne. Denne grovbredden er omtrent fire centimeter over og ble samlet i nærheten av Nain, Labrador, Canada.

Feltspat i steiner: Dette diagrammet oppsummerer mineralsammensetningene til vanlige stollarter. Det viser tydelig at feltspatmineraler er viktige bestanddeler av granitt, dioritt og gabbro - disse bergartene utgjør hovedparten av jordskorpen.

Hva er Feldspar?

"Feldspar" er navnet på en stor gruppe bergdannende silikatmineraler som utgjør over 50% av jordskorpen. De finnes i stollende, metamorfe og sedimentære bergarter i alle deler av verden. Feltspatmineraler har veldig like strukturer, kjemiske sammensetninger og fysiske egenskaper. Vanlige feltspat inkluderer ortoklase (KAlSi₃O₈), albitt (NaAlSi₃O₈) og anorthite (CaAl₂Si₂O₈).

For å sette pris på viktigheten av feltspat som et bergdannende mineral, la oss vurdere dens overflod i jordskorpen. Det meste av jordas kontinentale skorpe består av stollende bergarter som granitt, dioritt og granodioritt. Feltspat er også viktige bestanddeler av gabbro og basalt, som er de viktigste bergartene i jordas havskorpe. Det medfølgende diagrammet viser hvordan disse bergartene består hovedsakelig av feltspatmineraler. Ettersom disse stollende bergartene er forvitret og metamorfosert, blir feltspatmineraler komponenter av sedimenter, sedimentære bergarter og metamorfe bergarter.

Feltspatmineraler har mange bruksområder i industrien. De brukes til å produsere et bredt utvalg av glass- og keramiske produkter. De er også mye brukt som fyllstoffer i maling, plast og gummi. Flere populære edelstener er feltspatmineraler. Disse inkluderer månestein, solstein, labradoritt, amazonitt og spektritt.

Feldspar mineral klassifisering: Dette ternære diagrammet viser hvordan feltspatmineraler klassifiseres på grunnlag av deres kjemiske sammensetning. Sekvensen av mineraler langs venstre side av trekanten representerer den faste løsningsserien til alkalifeltet. Sekvensen langs basen er den faste løsningsserien til plagioklase-feltspatene. Trekantet grafikkpapir kan fås fra waterproofpaper.com, et nettsted GeoShops.com.

Feldspar Mineral Kjemi

Alle mineraler i feltspatgruppen passer til den generaliserte kjemiske sammensetningen nedenfor:

X (Al, Si)₄O₈

I denne generaliserte sammensetningen kan X være en av de følgende syv ionene: K +, Na +, Ca ++, Ba ++, Rb +, Sr ++ og Fe ++. Feltspat som inkluderer kalium, natrium og kalsiumioner er veldig vanlig. Barium-, rubidium-, strontium- og jernfeltspett er svært sjeldne.

Det medfølgende trekantede diagrammet illustrerer to faste løsningssystemer som omfatter feltspatgruppen. Plagioklase-feltspatene danner en solid løsningsserie mellom endedelene av ren albitt (NaAlSi₃O₈) og ren anorthite (CaAl₂Si₂O₈). De alkaliske feltspatene danner en solid løsningsserie mellom ren albitt og kaliumsanidin (KAlSi₃O₈).

En liste over feltspatmineraler med deres kjemiske sammensetninger kan sees i tabell 1.

Den beste måten å lære om mineraler på er å studere med en samling små prøver som du kan håndtere, undersøke og observere deres egenskaper. Rimelige mineralkolleksjoner er tilgjengelige i butikken.

Plagioclase Feldspars

Albite og anorthite har et interessant forhold. Albite er et natriumfeldspat, og anorthite er et kalsiumfeldspat. Begge deler dannes ved krystallisering fra en smelte. I naturen inneholder mange smelter rikelig med natrium eller kalsium, sammen med rikelig aluminium, silisium og oksygen. Som et resultat vil mest albitt inneholde noe kalsium som erstatter natrium i sin krystallstruktur, og mest anorthitt vil inneholde en viss substitusjon av natrium med kalsium i sin krystallstruktur. Hvis et natriumion med en ladning på 1+ erstatter et kalsiumion med en 2+ ladning, vil det også oppstå en balanserende substitusjon av et aluminiumion med en 3-ladning for et silisiumion med en 4-ladning.

Den relative forekomsten av natrium og kalsium i smelter varierer veldig, og hele serien med mineralsammensetninger mellom ren natriumplagioklase og ren kalsiumplagioklase forekommer. Dette kontinuum av sammensetninger er kjent som en fast løsningsserie fordi det er analogt med en smelte med oppløst natrium- og kalsiumioner suspendert i forskjellige stillinger i hele løsningen som vi omtaler som en smelte.

Selv om utvalget av mineralsammensetninger mellom ren albitt og ren anorthitt består av veldig like mineraler, er det forskjeller i deres kjemi og fysiske egenskaper. For å lette kommunikasjonen blir navn gitt til feltspatmineraler på forskjellige posisjoner i den plagioklase faste løsningen. Disse navnene er vilkårlige og basert på de relative mengdene av albitt og anorthitt i deres sammensetning. Navnene på disse plagioklasemineralene med mellomkomposisjoner er oppsummert i den medfølgende tabellen. De kan også sees som danner plagioclase feltspat-serien langs basen av det trekantede diagrammet beskrevet ovenfor.

Alkali Feldspars

Feltspatmineraler med sammensetninger som spenner mellom NaAlSi₃O₈ og KAlSi₃O₈ er kjent som alkali feltspat. De inkluderer albitt (NaAlSi₃O₈), anorthoclase ((Na, K) AlSi₃O₈), sanidine ((K, Na) AlSi₃O₈), orthoclase (KAlSi₃O₈) og mikroklin (KAlSi₃O₈).

Albite og sanidine danner en solid løsningsserie mellom NaAlSi₃O₈ og KAlSi₃O₈. Anorthoclase, med en sammensetning av (Na, K) AlSi₃O₈, inntar mellomstillingen mellom seg.

Ortoklase og mikroklin har vanligvis komposisjoner som er svært nær KAlSi₃O₈. Sanidine kan også ha en sammensetning veldig nær KAlSi₃O₈. Disse tre KAlSi₃O₈ mineraler er polymorfer, noe som betyr at de har de samme kjemiske sammensetningene, men forskjellige krystallstrukturer. Sanidine har en monoklinisk struktur, ortoklase er monoklin, og sanidin er triklinisk. Den avgjørende faktoren for dannelsen av disse tre mineralene med en KAlSi₃O₈ sammensetningen er temperatur. Sanidine er den høye temperaturformen, ortoklase er mellomtemperaturformen, og mikrokline er lavtemperaturformen.

tilitt er en sedimentær bergart som dannes fra forvitring av feltspat-rike, stollende og metamorfe bergarter. Det er en sandstein som inneholder minst 25% feltspat.

Feltspat i sedimenter og sedimentære bergarter

I sedimentære avsetninger produsert fra forvitring av feltspatbærende, stollende og metamorfe bergarter, er feltspat vanligvis mest nærliggende kildearealet. Feltspisser avtar generelt i overflod med avstand fra kilden fordi de under transport kan bli angrepet av forvitring og endret til leirmineraler. I tillegg gjør deres to retninger for perfekt spaltning de sårbare for mekanisk forvitring, noe som reduserer partikkelstørrelsen og utsetter et større overflate for kjemisk forvitring.

Arkose er en sedimentær bergart som dannes fra forvitring av feltspat-rike, stollende og metamorfe bergarter. Denne opprinnelsen er tydelig fordi arkose er en sandstein som inneholder minst 25% feltspat, vanligvis i form av korn som lett kan identifiseres som feltspat. Arkose blir vanligvis funnet umiddelbart nedover gradienten og nær utmarkene som feltspatkornene ble forvitret fra. Lange transportavstander ødelegger feltspatkornene, og utvidet eksponering for forvitring konverterer feltspatene til leirmineraler. Leirmineraler er feltspatens andre bidrag til sedimentærrekorden. De akkumuleres som gjørme eller jord og danner ofte sedimenter som blir skifer og gjørme.

Rettvinklet klyving: En av de mest diagnostiske egenskapene til feltspat er de to spaltningsretningene som vanligvis skjærer seg i eller nær nitti grader.

Egenskaper hos Feldspar Minerals

Selv om det er mange feltspatmineraler, deler de alle et stramt utvalg av fysiske egenskaper som er overraskende konsistente. De fleste av dem viser to retninger for perfekt klyving som krysser hverandre i eller nær nitti grader. Et eksempel på denne type klyving kan sees på det medfølgende bildet.

De fleste feltspatmineraler har en Mohs-hardhet på omtrent 6 til 6,5 og en egenvekt mellom 2,5 og 2,8. De har alle en glassaktig glans som ofte er perle på klyvingens ansikter. Den medfølgende tabellen viser de generelle fysiske egenskapene til feltspatmineralgruppen.

Disse konsistente egenskapene til feltspat er ekstremt nyttige selv når feltspatkrystallene er veldig små. Mennesker som er kjent med feltspatklyving kan plukke opp en stollende bergart som inneholder krystaller på bare noen få millimeter i størrelse, undersøke den med en håndlinse og enkelt skille feltspat fra andre mineraler i berget. Med minimal øvelse kan de også bruke et sett med mineralhårdhetsplukker og et håndlinser for å bestemme Mohs-hardheten til så små korn.

Feldspars Beyond Plagioclase and Alkalis

Det er mange feltspatmineraler utover plagioclase- og alkali-serien. En liste er gitt i tabell 1. Noen feltspatmineraler er uvanlige og ekstremt sjeldne. Her er noen eksempler:

• Buddingtonite er en ammonium feltspat med en kjemisk sammensetning av (NH₄) (AlSi₃) O₈. Det er funnet hvor feltspatmineraler er blitt endret av hydrotermisk aktivitet.
• Banalsite (Na₂Baal₄Si₄O₁₆) er en sjelden bariumfeltspat. Den danner en komplett solid løsningsserie med stronalsitt (Na₂SrAl₄Si₄O₁₆), der barium og strontium erstatter hverandre.
• Celsian, paracelsian og hexacelsian er sjeldne bariumfeltspett og polymorfer som deler den kjemiske sammensetningen av BaAl₂Si₂O₈. De dannes i hydrotermiske miljøer med lav temperatur.
• Filatovite er et ekstremt sjeldent arsenat-feltspat som bare har blitt funnet som små krystaller nær noen få fumaroler i Øst-Russland.
• Rubicline er en sjelden rubidiumbærende feltspat med en kjemisk sammensetning av (Rb, K) (AlSi₃O₈). Det ligner mikroklin, men har aldri blitt funnet uten at kalium og rubidium erstattet hverandre.

Feltspat fra månen: "Genesis Rock" er en av de mest berømte bergartene som noen gang er samlet. Apollo 15-astronautene James Irwin og David Scott samlet den fra Månen i 1971. Analyse avslørte at den består nesten utelukkende av anorthite, en plagioclase feltspat, og er omtrent 4 milliarder år gammel. Reportere som dekker Apollo-oppdraget begynte å kalle eksemplet "Genesis Rock", og navnet satt fast. Bilde av NASA.

Utenomjordisk feltspat

Feldspar er blitt oppdaget i andre deler av solsystemet vårt. Astronauter som besøkte Månen under Apollo-oppdragene brakte mange prøver av stein som var rik på feltspat. Noen få dusin meteoritter som antas å stamme fra Mars har blitt undersøkt, og de fleste av dem inneholder feltspatmineraler. Cirka 5% av meteorittene som finnes på jorden antas å ha sin opprinnelse fra Vesta-asteroiden, og mange av dem inneholder feltspat.

Vesta meteoritt: En overført lysfotomikrografi av en eukrittmeteoritt som er blitt tilskrevet Asteroid Vesta. Dette eksemplet er en basaltisk eukritt som er rik på kalsiumrik plagioklase. Bilde av Harry McSween, University of Tennessee.

Feltspat i en Mars-meteoritt: "Black Beauty" -meteoritten (NWA 7034) er blitt analysert av NASA og er gjennom å være et stykke Mars som ble sprengt fritt av en asteroidpåvirkning.NWA 7034 er laget av sementerte fragmenter av basalt, en stein som dannes fra raskt avkjølt lava. Fragmentene i meteoritten er stort sett feltspat og pyroksen. Bilde av NASA.

Feltspat i jord: Dette kartet viser fordelingen av mineraler fra feltspatgruppen i jorda til A Horizon of United States. Overflodene er høyest i områder der stollede bergarter overskrider overflaten, for eksempel New England, Rocky Mountain-området og vestkysten. Klikk på bildet for å forstørre det.

Bruk av Feldspar Minerals

Rundt 600 000 tonn feltspat produseres hvert år i USA. Det meste av dette feltspatet knuses til fine korn eller pulver og konsumeres deretter i fabrikker som produserer tallerkenglass, keramiske fliser, glassfiberisolasjon, maling, plast, keramikk, containerglass og andre produkter. De fleste av disse produktene spiller en viktig rolle i kommersiell og boligbygging, og etterspørselen etter feltspat støttes av helsen til byggebransjen.

Nesten all feltspatproduksjonen i USA kommer fra steinbrudd i North Carolina, Idaho, California, Virginia, Oklahoma og South Dakota. Disse stedene produserer nok feltspat til å forsyne nesten hele landets forbruk. Ressursen som er tilgjengelig for fremtidig produksjon er enorm. Den eneste utfordringen er at feltspatressursen kanskje ikke befinner seg i praktisk avstand fra forbrukspunktene. Ikke desto mindre er USAs årlige nettoimport avhengig av prosentvis synlig feltspatforbruk - vanligvis ikke mer enn 10 til 20%.

Aventurescent solstein: Nærbilde av en solstein-cabochon, som viser vakre glimter av aventurescence forårsaket av lys som reflekteres fra kobberplatens inneslutninger i steinen.

Blå labradoritt: Fotografi av en labradoritt-cabochon med en elektrisk blå spillfarge. Fotografer copyright copyright / Joanna-Palys.

Star Moonstone: En månestones-cabochon som viser en sjelden firestrålestjerne.

Fenomenale feltspat

Flere varianter av feltspatmineraler brukes som edelstener. Tre av dem, månestein, solstein og labradoritt, er kjent for sine unike optiske fenomener.

Moonstone er et perlemateriale som består av mikroskopisk tynne og vekslende lag med feltspatmineraler av forskjellige sammensetninger. Når lys kommer inn i en polert edelsten og møter disse lagene, er det spredt i mange retninger. Dette gir en glød i edelstenen kjent som adularescence. Det ser ut til at gløden flyter litt under overflaten av perlen og beveger seg når lyskilden beveger seg, når observasjonsvinkelen endres, eller når edelstenen beveges under lyset. Mennesker liker denne myke gløden, spesielt når den har en slående farge eller kroppsfargen på månesteinen er behagelig. Ortoklase er det vanligste feltspatmineralet for å være vert for de adularescerende fenomenene; det er imidlertid også kjent i albitt, oligoklase og labradoritt.

Sunstone er en perle som inneholder bittesmå plateformede og svært reflekterende partikler med en felles orientering. Når lys kommer inn i edelstenen, treffer det disse partiklene, og de reflekterer det med en glitrende blitz kjent som aventurescence. Partiklene kan være små flak av kobber, hematitt, glimmer eller annet reflekterende mineral. Labradorite og oligoclase er feltspatmineraler som oftest har aventurescence. I noen lokaliteter kalles også farget, men ikke-aventurescent labradoritt "solstein", men aventurescent materiale blir vanligvis utvunnet i nærheten.

Labradorite blir noen ganger dyrket i mikroskopiske lag med albitt eller andre plagioklasemineraler. Når lys kommer inn i en polert perle og slår disse lagene i akkurat den rette vinkelen, spres lyset, dets bølgelengder blir modifisert og en iriserende refleksjon produseres. Dette kan resultere i spektakulære blitz av sterke iriserende farger i elektrisk blått, grønt, gult, oransje og rosa. Dette fenomenet er kjent som "labradorescence" og er oppkalt etter mineralet som er mest kjent for å produsere det.

De fenomenale egenskapene til månestein, solstein og labradoritt blir nesten alltid kuttet som kuppelformede kabokoner. Deres fenomenale egenskaper er avhengig av lys slående mikroskopiske strukturer i en polert stein i akkurat den rette vinkelen. For å få det til, må dyktige håndverkere som forstår de optiske fenomenene til disse perlene, studere det grove og kutte steinen slik at planetene der de optiske fenomenene blir produsert, er parallelle med bunnen av den kuttede edelstenen.

Varselkuttere vil kanskje merke sjeldne chatoyancy eller asterisme i månestein ru. Med riktig planlegging, orientering og dyktig skjæring, kan dette grovt brukes til å produsere cabochoner som viser et katteøye eller en firestrålestjerne.

Moonstone er den mest kjente av de fenomenale feltspatene, men den finnes ikke i mange populære smykkebutikker. Alle disse tre perlene finner du best på perle- og lapidary-show eller i butikker som spesialiserer seg på unike og interessante perler og smykker. De kan enkelt finnes på nettet; det er imidlertid best å kjøpe disse steinene eller smykkesettet som du kan hente dem, leke dem i lyset og undersøke styrken, fargen og mønsteret til den optiske effekten. Hvis du har et antall brikker å velge mellom, kan du undersøke mange av dem fordi en eller flere av dem vil appellere til deg mye sterkere enn de andre - og forskjellige steiner vil appellere til forskjellige mennesker. Det er best å ikke overlate dette til et tilfeldig utvalg av leverandøren eller en venn. Du blir lykkeligst hvis du velger den som appellerer til øyet ditt.

Amazonite cabochons: Amazonite er et handelsnavn for et grønt til blågrønt utvalg av mikrokline feltspat som ofte er kuttet i cabochons, perler og tumlede steiner.

Fasettert feltspat: To prøver av labradoritt feltspat som er kuttet i fasetterte steiner. Prøver fra Oregon kalles ofte "solstein" - til og med ikke-fenomenale prøver uten den aventurens som mange mennesker tror er nødvendig for å fortjene navnet "solstein".

Andre Gem Feldspars

Selv om fenomenale feltspat er vanskelig å konkurrere med, er det noen få andre feltspat som gjør bemerkelsesverdige edelstener. Disse er også best funnet på perle- og lapidaryshows eller butikker som spesialiserer seg på interessante og forskjellige typer edelstener og smykker.

Amazonite er et handelsnavn for et grønt til blågrønt utvalg av mikrokline feltspat som ofte er kuttet i cabochons, perler og tumlede steiner. Den grønne fargen er forårsaket av sporbare mengder bly i mineralet. En verdensberømt lokalitet for amazonittkrystaller er i Freemont, El Paso og Teller Counties-området i Colorado, hvor det blir funnet voksende med røykaktig kvarts i hulrom av stollende og metamorfe bergarter. Selv om navnet "amazonite" antyder at Brasil er en viktig kilde til materialet, finnes det ikke i Amazonasbassenget.

Feltspatmineraler finnes ofte i gjennomsiktige krystaller av perlekvalitet. Ortoklase, labradoritt og oligoklase er eksempler på feltspatmineraler som har blitt fasettert. Edelstener kuttet fra disse mineralene kan være vakre; Imidlertid blir de sjelden sett i smykker fordi de ikke er godt kjent og etterspurt av smykkekunder. I tillegg har fasetterte feltspisser holdbarhetsproblemer på grunn av Mohs-hardheten på 6 til 6,5 og deres to retninger for perfekt klyving. De fleste feltspat som er fasettert er for markedet for "samlerperler".