Польовий шпат відомості про мінерал

До групи польових шпатів належать такі мінерали: альбіт, андезин, анортоклаз, бітовніт, лабрадор, олігоклаз, ортоклаз, мікроклін, санідин. Різновиди: амазоніт, авантюриновий польовий шпат (сонячний камінь), мікроклін-пертит, місячний камінь, адуляр.

Історія походження назви спеціально досліджена Зензеном та Спенсером. Термін вперше введений Тіласом у 1740 р. - feldtspat, від шведського, feldt або fait (поле, рілля) та німецького spath (пластина, брусок). У “Мінералогії” Валлеріуса запропонований інший термін - feltspat, від шведського, felt (морене поле, льодовикова долина) та spat (табличка, вибивання по спайності). У німецькому перекладі "Мінералогії" Валлеріуса (1750) термін видозмінений як feldspath ("польовий шпат"), а в англійській (1772) як fieldspar. В результаті їх змішування з'явився сучасний термін - федспар. З іншого боку, у 2-му виданні “Мінералогії” Кірвана (1794) використаний термін felspa, від німецького fels (скеля, гірська порода), тобто. "породотвірний" шпат.

Рідше використовуються терміни: felspar (англійська), feldspath (французька).

мінерал
Польовий шпат
  • Формула польового шпату
  • Хімічний склад
  • Різновиди
  • Кристалографічна характеристика
  • Форма знаходження у природі
  • Фізичні властивості
  • Хімічні властивості
  • Діагностичні ознаки
  • Походження мінералу
  • Місце народження
  • Практичне застосування
  • Фізичні методи дослідження

Хімічний склад

За хімічним складом польові шпати являють собою алюмосилікати і складаються з окису алюмінію (Аl 2 O 3 ), Окису калію (К 2 О), окису натрію (Na 2 O) або з Аl 2 O 3 , Na 2 O та окису кальцію (СаО) ) у поєднанні з двоокисом кремнію (SiO 2 ).

Польові шпати - головні породоутворюючі мінерали багатьох магматичних, метаморфічних та осадових порід з хімічним складом М[Т 4 O 8 ], де М - лужні, М + = (Н, Li, Na, К, Rb, Cs, Tl, [NH] 4 ) + або лужноземельні, M 2+ = (Са, Sr, Ва, Pb, Еn) 2+ катіони, а Т - Si 4+ або замінюють його в нескінченному кремнекисневого каркасі (А1, В, Fe, Ga) 3+ , (Ge) 4+ , ​​здійснюють аніонну функцію в [ТО]4-тетраедрах, що компенсують заряд М-катіонів.

Різновиди

Польові шпати класифікуються за хімічним складом, кристалічною структурою та структурним станом (Si/Al-упорядкованості), чим вичерпуються всі їх “структурно-хімічні різновиди”. Доцільно виділяти “мінеральні види”, їх “різновиди” (за хімічним складом, структурними модифікаціями, за морфологічними особливостями, фізичними властивостями) та типи “блок-кристалів”.

Польові шпати становлять 50-60 травня. % земної кори; вони поряд з кварцем, олівіном, слюдами, піроксенами та амфіболами відносяться до найпоширеніших породоутворюючих мінералів. Їхнє значення надзвичайно велике. Серед них виділяють калій-натрієві (лужні) польові шпати, що становлять підгрупу ортоклаза, до якої відносяться власне ортоклаз, натрієвий ортоклаз, мікроклін, анортоклаз, санідин, адуляр, і вапняно-натрієві, або натрієво-кальцієві, польові шпати (підгрупа).

Форма знаходження у природі

Для всіх польових шпатів характерні двійники росту (зрощення, проростання), а також двійники перетворення, що виникають в результаті фазових перетворень у полешпатових блок-кристалах.

Агрегати.

Фізичні властивості

Оптичні

Колір. Забарвлення польових шпатів різноманітна, як правило, світла: біла, жовта, зелена,червона, коричнева. Зелені та блакитно-зелені різниці звуться амазоніту. Описані янтарно-жовті залізисті польові шпати.

Прозорість. Прозорі, водяно-прозорі.

Механічні

Густина. 2,54-2,57 для калієвих польових шпатів, 2,62-2,65 для альбіту, 2,74-2,76 для анортиту, до 3,4 для цельзіану. Проміжні значення - для K, Na-і Ca, Na-польових шпатів.

Спайність. Всі польові шпати мають спайність у двох напрямках - під кутом 90° або незначно відрізняється від прямого (20' - в мікрокліні, 3,5-4°- в плагіоклазах), як правило, досконалу (001) і досконалу або хорошу ( 010). У цих напрямках розривається найменша кількість тетраедричних зв'язків на одиницю площі; при цьому рвуться тільки зв'язки між ланцюжками тетраедрів, але зберігаються чотири кільця.

Хімічні властивості

Польові шпати кислототривкі, не розчиняються в кислотах, крім HF (К-польові шпати і альбіт), або легко (анортит) або важко (основні плагіоклази) розкладаються в концентрованій НСl з виділенням драглистого осаду кремнезему.

Інші властивості

Деякі польові шпати мають здатність опалесценції (адулярисценції), авантюрисценції або лабрадорисценції, які у вітчизняній літературі узагальнено прийнято називати іризацією. Опалесценція дає мерехтіння в блакитних, зелених, перлинно-білих і блідо-жовтих тонах в K, Na-польові шпати. (криптопертитах) (місячні камені) та олігоклазах (біломорити) або переливчасту гру світла в блакитно-бузкових або сіро-синіх тонах, що нагадує відлив пір'я на шиї голуба (олігоклази-перистерити), і викликана пертитовою будовою лужних поля в олігоклазі. Лабрадорисценція – аналогічне явище у лабрадорах(один із синонімів лабрадора - тавусит, від перського "тавусі" - павич). Авантюрисценція- яскраве свічення мінералу точковими відблисками в оранжево-червоних, яскраво-жовтих і малинових тонах (сонячні камені), викликане відображенням світла від дрібних розсіяних пластин гематиту (в К-польових шпатах, альбіті або олігоклазі), ).

Штучне отримання мінералу

Синтез лужних польових шпатів складу (Na, К, Rb, NH 4 )[(Al, Ga, Fe, B)(Si, Ge) 3 O 8 ] здійснюється зазвичай зі скла стехіометричного складу сухим (при температурі 700-1000 °) або гідротермальним (наприклад, 550°, 1 кбар, 140 год) шляхом. Вперше штучні аналоги польових шпатів складів NaGaSi 3 O 8 , NaAlGe 3 O 8 , NaGaGe 3 O 8 (триклінні) і KGaSi 3 O 8 , KAlGe 3 O 8 , KGaGe 3 O 8 (моноклинні) отримані в [3 в [33]. Польовий шпат складу NaFeGe 3 O 8 не вдалося синтезувати (замість нього в гідротермальних умовах кристалізувався піроксен складу NaFe[Ge 2 O 6 ], а замість CsAlSi 3 O 8 - поллуцит. Передбачалося, що Cs-нолеві шпати не можуть існувати через великого розміру атома Cs, так само як і Li-польові шпати, але, навпаки, через занадто маленький розмір атома Li (Smith, Brown, 1988). і розплавом солі CsCl Аналогічним шляхом були синтезовані польові шпати літію, водню та срібла: LiAlSi3O8, HAlSi3O8 та AgAlSi3O8.

Синтезовано також польові шпати складу K[Al2PSiO8].

Діагностичні ознаки

Ортоклази асоціюються з кварцом, кислим плагіоклазом, мусковітом, біотитом та роговою обманкою. Анортоклази – Ti-авгітом, апатитом, ільменітом. Плагіоклази - спесартин, родоніт, Mn - епідот,санборніт, джиллеспіт.

Походження та знаходження

Польові шпати є головними породоутворюючими мінералами магматичних, метаморфічних, ряду осадових порід, пегматитів, метасоматитів та гідротермальних жил.

Польові шпати, будучи одними з головних породоутворюючих мінералів, кристалізуються наступним чином: 1.1. З магматичних розплавів гранітного, сієнітового, діоритового та габброідного складу.

Санідини характерні для кислих та лужних вулканічних порід: ріолітів, трахітів, фонолітів та інтрузій неглибокого залягання. Вважається, що вони гомогенні, але сучасні методи дослідження показують, що здебільшого є санідин-криптопертитами. В ультракремнекислих породах, таких як обсидіани та ріоліти, можуть утворювати сфероліти у зрощенні з кристобалітом і пучки голчастих кристалів. У метаморфічних породах утворюються в умовах санідинової фації метаморфізму при високій температурі та низькому тиску. Іноді встановлюються як аутигенні утворення в осадових породах.

Практичне застосування

Польові шпати використовуються як наповнювачі в лакофарбовій промисловості (одержувані фарби більш стійкі, ніж з карбонатним наповнювачем, до впливу кислотних дощів і сонячного світла і застосовуються для зовнішніх робіт), у гумовому виробництві, при виготовленні опалесцентного скла, кахлів, черепиці бетону, цементу, в стоматології для виробництва штучних зубів та ін. Новими областями застосування польових шпатів (головним чином з низькоякісних та некондиційних полевошпатових та нефелін-польовошпатових матеріалів, що важливо при вирішенні екологічних проблем та комплексного освоєння родовищ) сталевих матеріалів (ситалі ташлакосітали, що використовуються в будівництві, хімічній, гірничодобувній та електротехнічній промисловості), теплоізоляційних матеріалів (піноскло, що застосовується в будівництві для ізоляції стін і підлог, холодильників та ін), а також в'яжучих матеріалів (пуццол та інші нові цементи), одержуваних з сиштофа (склоподібної маси з домішкою мікрокліну, егірину та інших супутніх мінералів) і сульфатно-лужних добрив, одержуваних з фосфогіпсу, - промислових відходів, що утворюються при кислотній (з H 2 SO 4 ) переробці хібінських апатит-нефелінових руд добрив. Нефелін-польовошпатові матеріали використовуються для отримання ангобу - керамічної маси, що припікається у вигляді глазур до виробів з легкого бетону (стінним панелям та ін.).

В останні роки до польових шпатів привернуто увагу через проблему поховання радіоактивних відходів. Замість поширеної технології скління запропонована фіксація радіоізотопів 90 Sr, 134 Cs і 137 Cs в полімінеральних матричних матеріалах, що складаються з Sr-містить польового шпату з кварцовою оболонкою або півлуцита з оболонкою з К,Na-польового шпату; ці матеріали більш стійкі до вилуговування, ніж скла.

Фізичні методи дослідження

Старовинні методи. Під паяльною трубкою легко (альбіт) або важко плавляться в пухирчасте скло.