Введение

Фельспа́р (англ. Feldspar, иногда пишется felspar) – группа минералов, образующих алюминиевые тектосиликаты, также содержащих другие катионы, такие как натрий, кальций, калий или барий. Наиболее распространенными представителями группы фельдспаров являются плагиоклазовые (натриево-кальциевые) и щелочные (натриево-калиевые) фельдспары. Фельдспары составляют около 60% земной коры.

Фельспары кристаллизуются из магмы как в интрузивных, так и в экструзивных магматических породах, и также присутствуют во многих типах метаморфических пород. Породы, почти полностью состоящие из кальциевого плагиоклаза, известны как анортозиты. Фельдспары также встречаются во многих типах осадочных пород.

Фельдспарт аммония

Буддингтонит — это аммонийный полевой шпат с химической формулой: NH4AlSi3O8. Это минерал, образующийся в результате гидротермального изменения первичных полевых шпатов.

Структура

Структура полевого шпата основана на алюминосиликатных тетраэдрах. Каждый тетраэдр состоит из иона алюминия или кремния, окруженного четырьмя ионами кислорода. Каждый ион кислорода, в свою очередь, разделяется с соседним тетраэдром, образуя трехмерную сеть. Структуру можно представить в виде длинных цепей алюминосиликатных тетраэдров, которые иногда описывают как цепи с изгибами, поскольку их форма изогнута. Каждая цепь с изгибами соединяется с соседними цепями, формируя трехмерную сеть, состоящую из соединенных четырехчленных колец. Структура достаточно открыта, чтобы в ней могли разместиться катионы (обычно натрия, калия или кальция), обеспечивая баланс заряда.

Этимология

Название «фельдшпат» происходит от немецкого слова Feldspat, образованного из слов Feld («поле») и Spat («щепка»). Слово Spat долгое время использовалось для обозначения «породы, легко расщепляющейся на пластинки»; Feldspat был введен в XVIII веке как более точный термин, возможно, из-за его частого обнаружения в породах, найденных в полях (Urban Brückmann, 1783), или из-за его вкраплений в виде «полей» в граните и других минералах (René Just Haüy, 1804). Переход от Spat к «шпату» был обусловлен английским словом spar, обозначающим прозрачный минерал с хорошим спайностью. «Фельдшпатовый» относится к материалам, содержащим фельдшпат. Альтернативное написание «фелшпар» устарело. Термин «фельзический», обозначающий светлые минералы, такие как кварц и полевые шпаты, является акронимом, образованным от слов «фельдшпат» и «кремнезем», и не связан с устаревшим написанием «felspar».

Метеорологические изменения

Химическое выветривание полевых шпатов происходит посредством гидролиза и приводит к образованию глинистых минералов, включая иллит, смектит и каолинит. Гидролиз полевых шпатов начинается с растворения полевого шпата в воде, что наиболее эффективно происходит в кислых или щелочных растворах и менее эффективно – в нейтральных. Скорость выветривания полевых шпатов определяется скоростью их растворения. Около 40% минералов в осадочных породах составляют глины, и глины являются доминирующими минералами в наиболее распространенных осадочных породах – аргиллитах (грязовых породах). Они также являются важным компонентом почв. Полевые шпаты, особенно плагиоклазы, не очень стабильны на поверхности Земли из-за высокой температуры их образования. Песчаники с большим содержанием полевого шпата называются аркозами. Стекло: Полевой шпат обеспечивает как K2O, так и Na2O в качестве флюсов, а также Al2O3 и CaO в качестве стабилизаторов. Как важный источник Al2O3 для производства стекла, полевой шпат ценится за его низкое содержание железа и тугоплавких минералов, низкую стоимость за единицу Al2O3, отсутствие летучих веществ и отходов. Керамика: Полевые шпаты используются в керамической промышленности в качестве флюса для формирования стекловидной фазы в керамической массе при обжиге, тем самым способствуя витрификации. Они также используются как источник щелочей и глинозема в глазурях. Землеведение: В науках о Земле и археологии полевые шпаты используются для калий-аргонового датирования, аргон-аргонового датирования и люминесцентного датирования. Вспомогательное применение: Некоторые бытовые чистящие средства (например, Bar Keepers Friend и Bon Ami) используют полевой шпат для создания мягкого абразивного эффекта.

Производство

По оценкам USGS, мировое производство полевого шпата в 2020 году составило 26 миллионов тонн, при этом основными странами-производителями были: Китай – 2 миллиона тонн; Индия – 5 миллионов тонн; Италия – 4 миллиона тонн; Турция – 7,6 миллиона тонн.

Инопланетянин

В октябре 2012 года марсоход Curiosity обнаружил высокое содержание полевого шпата в марсианской породе.