Khoáng vật Feldspar chiếm hơn 50% vỏ Trái đất.

NộI Dung

• Feldspar là gì?
• Hóa học khoáng Feldspar
• Feldspar Plagiocla
• Các Fenspat kiềm
• Feldspar trong trầm tích và đá trầm tích
• Tính chất của khoáng Feldspar
• Feldspars Beyond Plagioclase và kiềm
• Feldspar ngoài trái đất
• Công dụng của khoáng Feldspar
• Feldspars hiện tượng
• Đá quý khác

Labradorite là một khoáng vật fenspat hiện tượng. Từ "labradoreshood" dùng để chỉ các màu ánh kim có thể nhìn thấy trên các mẫu vật như thế này. Phần thô này dài khoảng bốn inch và được thu thập gần Nain, Labrador, Canada.

Feldspar trong đá: Biểu đồ này tóm tắt các thành phần khoáng chất của đá lửa thông thường. Nó cho thấy rõ ràng rằng khoáng vật fenspat là thành phần quan trọng của đá granit, diorit và gabro - những loại đá này chiếm phần lớn vỏ Trái đất.

Feldspar là gì?

Cóc Feldspar Lần là tên của một nhóm lớn các khoáng vật silicat tạo đá chiếm hơn 50% vỏ Trái đất. Chúng được tìm thấy trong các loại đá lửa, biến chất và trầm tích ở tất cả các nơi trên thế giới. Khoáng vật Feldspar có cấu trúc, thành phần hóa học và tính chất vật lý rất giống nhau. Các fenspat phổ biến bao gồm orthoclase (KAlSi₃Ôi₈), albite (NaAlSi₃Ôi₈) và anorthite (CaAl₂Sĩ₂Ôi₈).

Để đánh giá cao tầm quan trọng của fenspat như một khoáng vật tạo đá, hãy để ý xem xét sự phong phú của nó trong lớp vỏ Trái đất. Hầu hết lớp vỏ lục địa Trái đất được tạo thành từ các loại đá lửa như đá granit, diorit và granodiorit. Feldspar cũng là thành phần quan trọng của gabbro và bazan, là loại đá chính trong lớp vỏ đại dương Earth. Biểu đồ kèm theo cho thấy những tảng đá này được tạo thành chủ yếu từ các khoáng vật fenspat. Khi những tảng đá lửa này bị phong hóa và biến chất, khoáng vật fenspat của chúng trở thành thành phần của trầm tích, đá trầm tích và đá biến chất.

Khoáng sản Feldspar có nhiều ứng dụng trong công nghiệp. Chúng được sử dụng để sản xuất nhiều loại sản phẩm thủy tinh và gốm. Chúng cũng được sử dụng rộng rãi như chất độn trong sơn, nhựa và cao su. Một số đá quý phổ biến là khoáng sản fenspat. Chúng bao gồm đá mặt trăng, đá mặt trời, labradorite, amazonite và Spectrolite.

Phân loại khoáng sản Feldspar: Biểu đồ ternary này cho thấy các khoáng vật fenspat được phân loại trên cơ sở thành phần hóa học của chúng. Trình tự các khoáng chất dọc theo bên trái của tam giác đại diện cho chuỗi dung dịch rắn của fenspat kiềm. Trình tự dọc theo cơ sở là chuỗi dung dịch rắn của fenspat plagiocla. Giấy vẽ hình tam giác có thể được lấy từ trang giấy chống thấm.com, một trang web GeoShops.com.

Hóa học khoáng Feldspar

Tất cả các khoáng chất trong nhóm fenspat phù hợp với thành phần hóa học tổng quát dưới đây:

X (Al, Si)₄Ôi₈

Trong thành phần tổng quát này, X có thể là một trong bảy ion sau: K +, Na +, Ca ++, Ba ++, Rb +, Sr ++ và Fe ++. Feldspar bao gồm các ion kali, natri và canxi là rất phổ biến. Barium, rubidium, strontium và fenspat sắt rất hiếm.

Biểu đồ hình tam giác đi kèm minh họa hai hệ thống giải pháp rắn bao gồm nhóm fenspat. Các fenspat plagiocla tạo thành một chuỗi dung dịch rắn giữa các thành viên cuối cùng của albite tinh khiết (NaAlSi₃Ôi₈) và anorthite tinh khiết (CaAl₂Sĩ₂Ôi₈). Các fenspat kiềm tạo thành một chuỗi dung dịch rắn giữa albite tinh khiết và kali sanidine (KAlSi₃Ôi₈).

Một danh sách các khoáng vật fenspat có thành phần hóa học của chúng có thể được nhìn thấy trong Bảng 1.

Cách tốt nhất để tìm hiểu về khoáng sản là nghiên cứu với một bộ sưu tập các mẫu vật nhỏ mà bạn có thể xử lý, kiểm tra và quan sát các thuộc tính của chúng. Bộ sưu tập khoáng sản rẻ tiền có sẵn trong Cửa hàng.

Feldspar Plagiocla

Albite và anorthite có một mối quan hệ thú vị. Albite là một fenspat natri, và anorthite là một fenspat canxi. Cả hai hình thành bởi sự kết tinh từ một sự tan chảy. Trong tự nhiên, nhiều chất tan có chứa natri hoặc canxi dồi dào, cùng với nhôm, silicon và oxy dồi dào. Kết quả là, hầu hết albite sẽ chứa một số canxi thay thế natri trong cấu trúc tinh thể của nó, và hầu hết anorthite sẽ chứa một số thay thế natri cho canxi trong cấu trúc tinh thể của nó. Nếu ion natri có điện tích 1+ thay thế cho ion canxi có điện tích 2+, thì sự thay thế cân bằng của ion nhôm với điện tích 3- đối với ion silic có điện tích 4 - cũng sẽ xảy ra.

Sự phong phú tương đối của natri và canxi trong tan chảy rất khác nhau, và chuỗi đầy đủ các thành phần khoáng chất giữa plagioclase natri tinh khiết và canxi plagioclase tinh khiết đã xảy ra. Sự liên tục của các chế phẩm này được gọi là một loạt dung dịch rắn vì nó tương tự như sự tan chảy với các ion natri và canxi hòa tan lơ lửng ở các vị trí khác nhau trong suốt dung dịch mà chúng ta gọi là tan chảy.

Mặc dù phạm vi thành phần khoáng chất giữa albite tinh khiết và anorthite tinh khiết được tạo thành từ các khoáng chất rất giống nhau, có sự khác biệt về tính chất hóa học và vật lý của chúng. Để thuận tiện cho việc giao tiếp, tên được đặt cho các khoáng vật fenspat ở các vị trí khác nhau trong dung dịch rắn plagiocla. Các tên này là tùy ý và dựa trên số lượng tương đối của albite và anorthite trong thành phần của chúng. Tên của các khoáng chất plagiocla có thành phần trung gian được tóm tắt trong bảng đi kèm. Chúng cũng có thể được nhìn thấy tạo thành chuỗi fenspat plagiocla dọc theo cơ sở của sơ đồ hình tam giác được mô tả ở trên.

Các Fenspat kiềm

Khoáng vật fenspat có thành phần nằm giữa NaAlSi₃Ôi₈ và KAlSi₃Ôi₈ được gọi là fenspat kiềm. Chúng bao gồm albite (NaAlSi₃Ôi₈), anorthoclase ((Na, K) AlSi₃Ôi₈), sanidine ((K, Na) AlSi₃Ôi₈), orthoclase (KAlSi₃Ôi₈) và microcline (KAlSi₃Ôi₈).

Albite và sanidine tạo thành chuỗi dung dịch rắn giữa NaAlSi₃Ôi₈ và KAlSi₃Ôi₈. Anorthoclase, với thành phần (Na, K) AlSi₃Ôi₈, chiếm vị trí trung gian giữa chúng.

Orthoclase và microcline thường có các chế phẩm rất gần với KAlSi₃Ôi₈. Sanidine cũng có thể có thành phần rất gần với KAlSi₃Ôi₈. Ba KAlSi₃Ôi₈ khoáng chất là đa hình, có nghĩa là chúng có cùng thành phần hóa học nhưng cấu trúc tinh thể khác nhau. Sanidine có cấu trúc đơn hình, orthoclase là monoclinic và sanidine là triclinic. Yếu tố quyết định sự hình thành của ba khoáng chất này với KAlSi₃Ôi₈ thành phần là nhiệt độ. Sanidine là dạng nhiệt độ cao, orthoclase là dạng nhiệt độ trung gian và microcline là dạng nhiệt độ thấp.

Arkose là một loại đá trầm tích hình thành từ sự phong hóa của đá lửa và đá biến chất giàu fenspat. Nó là một sa thạch chứa ít nhất 25% fenspat.

Feldspar trong trầm tích và đá trầm tích

Trong các trầm tích được tạo ra từ sự phong hóa của đá lửa và đá biến chất mang fenspat, fenspat thường có nhiều nhất ở gần khu vực nguồn. Feldspar thường suy giảm sự phong phú với khoảng cách từ nguồn vì trong quá trình vận chuyển, chúng có thể bị tấn công bởi thời tiết và biến đổi thành khoáng sét. Ngoài ra, hai hướng phân cắt hoàn hảo của chúng làm cho chúng dễ bị tổn thương bởi thời tiết cơ học, làm giảm kích thước hạt của chúng và làm lộ diện tích bề mặt lớn hơn đối với phong hóa hóa học.

Arkose là một loại đá trầm tích hình thành từ sự phong hóa của đá lửa và đá biến chất giàu fenspat. Nguồn gốc này là hiển nhiên vì arkose là một sa thạch chứa ít nhất 25% fenspat, thường ở dạng hạt có thể dễ dàng xác định là fenspat. Arkose thường được tìm thấy ngay lập tức xuống độ dốc và gần với các dòng chảy từ đó các hạt fenspat bị phong hóa. Khoảng cách vận chuyển dài phá hủy các hạt fenspat và tiếp xúc kéo dài với thời tiết chuyển đổi fenspat thành khoáng sét. Khoáng sản đất sét là feldspar từ đóng góp khác vào hồ sơ trầm tích. Chúng tích tụ dưới dạng bùn hoặc đất và thường tạo thành trầm tích trở thành đá phiến và bùn.

Tách góc phải: Một trong những đặc tính chẩn đoán nhất của fenspat là hai hướng phân cắt thường giao nhau ở hoặc gần chín mươi độ.

Tính chất của khoáng Feldspar

Mặc dù có nhiều khoáng chất fenspat, tất cả chúng đều có chung một loạt các tính chất vật lý phù hợp đáng ngạc nhiên. Hầu hết trong số họ thể hiện hai hướng của sự phân tách hoàn hảo giao nhau ở hoặc gần chín mươi độ. Một ví dụ về loại phân tách này có thể được nhìn thấy trong bức ảnh đi kèm.

Hầu hết các khoáng vật fenspat có độ cứng Mohs khoảng 6 đến 6,5 và trọng lượng riêng từ 2,5 đến 2,8. Họ đều có một ánh thủy tinh thường là ngọc trai trên khuôn mặt phân tách. Bảng kèm theo cho thấy các tính chất vật lý tổng quát của nhóm khoáng fenspat.

Những tính chất phù hợp của fenspat là cực kỳ hữu ích ngay cả khi các tinh thể fenspat rất nhỏ. Những người quen thuộc với sự phân tách fenspat có thể nhặt một hòn đá lửa có chứa các tinh thể có kích thước chỉ vài milimet, kiểm tra nó bằng một ống kính tay và dễ dàng phân biệt các fenspat với các khoáng chất khác trong đá. Với thực hành tối thiểu, họ cũng có thể sử dụng một tập hợp các độ cứng khoáng và một ống kính tay để xác định độ cứng Mohs của các hạt nhỏ như vậy.

Feldspars Beyond Plagioclase và kiềm

Có nhiều khoáng chất fenspat ngoài chuỗi plagiocla và kiềm. Một danh sách được đưa ra trong Bảng 1. Một số khoáng vật fenspat là bất thường và cực kỳ hiếm. Đây là vài ví dụ:

• Buddingtonite là một fenspat amoni có thành phần hóa học là (NH₄) (AlSi₃)₈. Nó đã được tìm thấy nơi khoáng chất fenspat đã bị thay đổi bởi hoạt động thủy nhiệt.
• Banalsite (Na₂BaAl₄Sĩ₄Ôi₁₆) là một fenspat bari hiếm. Nó tạo thành một chuỗi dung dịch rắn hoàn chỉnh với stronalsite (Na₂SrAl₄Sĩ₄Ôi₁₆), trong đó barium và strontium thay thế cho nhau.
• Celsian, paracelsian và hexacelsian là các fenspat và đa hình bari hiếm có chung thành phần hóa học của BaAl₂Sĩ₂Ôi₈. Chúng hình thành trong môi trường thủy nhiệt nhiệt độ thấp.
• Filatovite là một fenspat arsenate cực kỳ quý hiếm chỉ được tìm thấy dưới dạng các tinh thể nhỏ gần một vài fumarole ở miền đông nước Nga.
• Rubicline là một fenspat chứa rubidium hiếm có thành phần hóa học là (Rb, K) (AlSi₃Ôi₈). Nó tương tự như microcline nhưng chưa bao giờ được tìm thấy nếu không có kali và rubidium thay thế cho nhau.

Feldspar từ Mặt trăng: "Genesis Rock" là một trong những tảng đá nổi tiếng nhất từng được thu thập. Các phi hành gia của Apollo 15 James Irwin và David Scott đã thu thập nó từ Mặt trăng vào năm 1971. Phân tích tiết lộ rằng nó được tạo thành gần như hoàn toàn từ anorthite, một fenspat plagioclase, và có tuổi đời khoảng 4 tỷ năm. Các phóng viên đưa tin về Sứ mệnh Apollo bắt đầu gọi mẫu vật là "Genesis Rock" và tên bị kẹt. Hình ảnh của NASA.

Feldspar ngoài trái đất

Feldspar đã được phát hiện trong các phần khác của hệ mặt trời của chúng ta. Các phi hành gia đến thăm Mặt trăng trong Đoàn công tác Apollo đã mang về nhiều mẫu đá rất giàu fenspat. Một vài chục thiên thạch được cho là có nguồn gốc từ sao Hỏa đã được kiểm tra và hầu hết chúng đều chứa khoáng chất fenspat. Khoảng 5% thiên thạch được tìm thấy trên Trái đất được cho là có nguồn gốc từ tiểu hành tinh Vesta và nhiều trong số chúng có chứa fenspat.

Thiên thạch Vesta: Một quang ảnh ánh sáng truyền qua của một thiên thạch eucrite đã được quy cho Asteroid Vesta. Mẫu vật này là một loại bạch đàn bazan rất giàu plagioclase giàu canxi. Hình ảnh của Harry McSween, Đại học Tennessee.

Feldspar trong một thiên thạch sao Hỏa: Thiên thạch "Người đẹp đen" (NWA 7034) đã được NASA phân tích và thông qua đó là một mảnh của Sao Hỏa bị nổ tung do tác động của tiểu hành tinh.NWA 7034 được làm từ các mảnh bazan xi măng, một loại đá hình thành từ dung nham nguội nhanh. Các mảnh vỡ trong thiên thạch chủ yếu là fenspat và pyroxene. Hình ảnh của NASA.

Feldspar trong đất: Bản đồ này cho thấy sự phân bố khoáng sản nhóm fenspat trong vùng đất A Horizon của Hoa Kỳ. Sự phong phú cao nhất ở những khu vực có đá lửa nổi lên trên bề mặt, như New England, khu vực Núi Đá và Bờ Tây. Nhấp vào hình ảnh để phóng to.

Công dụng của khoáng Feldspar

Khoảng 600.000 tấn fenspat được sản xuất mỗi năm tại Hoa Kỳ. Hầu hết fenspat này được nghiền thành hạt hoặc bột mịn và sau đó được tiêu thụ trong các nhà máy sản xuất thủy tinh tấm, gạch gốm, cách nhiệt sợi thủy tinh, sơn, nhựa, gốm, thủy tinh chứa và các sản phẩm khác. Hầu hết các sản phẩm này đóng một vai trò quan trọng trong xây dựng thương mại và dân cư, và nhu cầu về fenspat được hỗ trợ bởi sức khỏe của ngành xây dựng.

Hầu như tất cả các sản phẩm fenspat ở Hoa Kỳ là từ các mỏ đá ở Bắc Carolina, Idaho, California, Virginia, Oklahoma và Nam Dakota. Những địa điểm này sản xuất đủ fenspat để cung cấp gần như toàn bộ lượng tiêu thụ của quốc gia. Các nguồn tài nguyên có sẵn cho sản xuất trong tương lai là rất lớn. Thách thức duy nhất là tài nguyên fenspat có thể không được đặt ở khoảng cách thuận tiện so với các điểm tiêu thụ. Tuy nhiên, sự phụ thuộc nhập khẩu ròng hàng năm của Hoa Kỳ khi tỷ lệ tiêu thụ fenspat rõ ràng là thấp - thường không quá 10 đến 20%.

Sunures sành: Hình ảnh cận cảnh của một viên đá mặt trời, cho thấy những tia sáng tuyệt đẹp của sự bay bổng gây ra bởi ánh sáng phản chiếu từ các vùi của tiểu cầu đồng trong đá.

Labradorite màu xanh: Hình ảnh một chiếc cabrador labradorite với màu xanh dương chơi điện. Bản quyền hình ảnh iStockphoto / Joanna-Palys.

Đá mặt trăng sao: Một viên đá mặt trăng trưng bày một ngôi sao bốn tia hiếm.

Feldspars hiện tượng

Một số loại khoáng vật fenspat được sử dụng làm đá quý. Ba trong số chúng, đá mặt trăng, đá mặt trời và labradorite, được biết đến với các hiện tượng quang học độc đáo.

Đá mặt trăng là một vật liệu đá quý bao gồm các lớp khoáng fenspat mỏng và xen kẽ của các thành phần khác nhau. Khi ánh sáng đi vào một viên đá quý được đánh bóng và gặp những lớp này, nó bị phân tán theo nhiều hướng. Điều này tạo ra một ánh sáng trong đá quý được gọi là adularesenta. Ánh sáng dường như lơ lửng dưới bề mặt của viên đá quý và di chuyển khi nguồn chiếu sáng di chuyển, khi góc quan sát bị thay đổi, hoặc khi viên đá quý được di chuyển dưới ánh sáng. Mọi người thích sự phát sáng mềm mại này, đặc biệt là khi nó có màu sắc nổi bật hoặc màu cơ thể của đá mặt trăng rất đẹp. Orthoclase là khoáng vật fenspat phổ biến nhất để lưu trữ các hiện tượng adularescent; tuy nhiên, nó cũng được biết đến trong albite, oligoclase và labradorite.

Sunstone là một loại đá quý có chứa các hạt nhỏ hình và có độ phản xạ cao với định hướng chung. Khi ánh sáng đi vào đá quý, nó tấn công các hạt này và chúng phản chiếu nó bằng một tia sáng lấp lánh được gọi là phi thường. Các hạt có thể là những mảnh nhỏ của đồng, hematit, mica hoặc khoáng chất phản chiếu khác. Labradorite và oligoclase là các khoáng vật fenspat thường có thời gian bay. Ở một số địa phương, labradorite có màu nhưng không có màu cũng được gọi là đá mặt trời, đá nhưng vật liệu bay không thường được khai thác gần đó.

Labradorite đôi khi được xen kẽ trong các lớp siêu nhỏ với albite hoặc các khoáng chất plagiocla khác. Khi ánh sáng đi vào một viên đá quý được đánh bóng và chiếu vào các lớp này theo đúng góc, ánh sáng bị tán xạ, bước sóng của nó bị biến đổi và tạo ra sự phản xạ ánh kim. Điều này có thể dẫn đến những chớp sáng ngoạn mục của màu ánh kim mạnh mẽ trong màu xanh điện, xanh lá cây, vàng, cam và hồng. Hiện tượng này được biết đến với cái tên là phòng thí nghiệm phát triển và được đặt tên theo loại khoáng sản nổi tiếng nhất để sản xuất nó.

Các tính chất phi thường của đá mặt trăng, đá mặt trời và labradorite hầu như luôn luôn được cắt thành các hình khối hình vòm. Đặc tính phi thường của chúng phụ thuộc vào các cấu trúc kính hiển vi nổi bật trong một hòn đá được đánh bóng ở góc phải. Để thực hiện điều đó, những người thợ lành nghề hiểu được hiện tượng quang học của những viên đá quý này phải nghiên cứu phần thô và cắt đá sao cho các mặt phẳng nơi tạo ra hiện tượng quang học song song với đáy của viên đá quý bị cắt.

Máy cắt cảnh báo có thể nhận thấy tính chất trò chuyện hiếm hoi hoặc dấu hoa thị trong đá mặt trăng thô. Với kế hoạch, định hướng và cắt khéo léo phù hợp, phần thô này có thể được sử dụng để tạo ra những chiếc móc sắt thể hiện mắt mèo hoặc ngôi sao bốn tia.

Moonstone là nổi tiếng nhất trong số các fenspat hiện tượng, nhưng nó không được tìm thấy trong nhiều cửa hàng trang sức nổi tiếng. Tất cả ba loại đá quý này được tìm thấy tốt nhất tại các chương trình đá quý và lapidary hoặc tại các cửa hàng chuyên về đá quý và trang sức độc đáo và thú vị. Họ có thể dễ dàng tìm thấy trực tuyến; tuy nhiên, tốt nhất là mua những viên đá hoặc đồ trang sức này cùng với chúng, nơi bạn có thể nhặt chúng, chơi chúng dưới ánh sáng và kiểm tra cường độ, màu sắc và hoa văn của hiệu ứng quang học. Nếu bạn có một số mảnh để chọn, hãy kiểm tra nhiều trong số chúng bởi vì một hoặc một vài trong số chúng sẽ hấp dẫn bạn mạnh mẽ hơn nhiều so với những mảnh khác - và những viên đá khác nhau sẽ thu hút những người khác nhau. Tốt nhất là không để điều này cho một lựa chọn ngẫu nhiên của nhà cung cấp hoặc một người bạn. Bạn sẽ hạnh phúc nhất nếu bạn chọn một thứ hấp dẫn mắt bạn.

Amazonite cabonons: Amazonite là tên thương mại của một loại fenspat microcline màu xanh lá cây đến xanh lục thường được cắt thành cabon, hạt và đá vụn.

Fenspat mặt: Hai mẫu vật của fenspat labradorite đã được cắt thành đá mài. Các mẫu vật từ Oregon thường được gọi là "đá mặt trời" - ngay cả các mẫu vật không có dấu vết mà không có sự bay bổng mà nhiều người tin là cần thiết để xứng đáng với tên gọi "đá mặt trời".

Đá quý khác

Mặc dù các fenspat hiện tượng rất khó cạnh tranh, nhưng có một vài fenspat khác tạo ra các loại đá quý đáng chú ý. Đây cũng là những sản phẩm tốt nhất được tìm thấy tại các cửa hàng hoặc cửa hàng đá quý và cửa hàng chuyên về các loại đá quý và trang sức thú vị và khác nhau.

Amazonite là tên thương mại của một loại fenspat microcline màu xanh lá cây đến xanh lục thường được cắt thành cabon, hạt và đá vụn. Màu xanh lá cây được gây ra bởi một lượng chì trong khoáng chất. Một địa phương nổi tiếng thế giới về các tinh thể amazonite nằm ở khu vực Freemont, El Paso và Teller Counties của Colorado, nơi nó được tìm thấy phát triển với thạch anh ám khói trong các hốc đá lửa và đá biến chất. Mặc dù tên "amazonite" gợi ý rằng Brazil là một nguồn nguyên liệu chính, nhưng nó không được tìm thấy trong lưu vực sông Amazon.

Khoáng vật Feldspar thường được tìm thấy trong các tinh thể trong suốt có chất lượng đá quý. Orthoclase, labradorite và oligoclase là những ví dụ về khoáng chất fenspat đã được mài mặt. Đá quý cắt từ các khoáng chất có thể đẹp; tuy nhiên, chúng hiếm khi được nhìn thấy trong đồ trang sức bởi vì chúng không được biết đến và yêu cầu bởi khách hàng trang sức. Ngoài ra, fenspat mặt có mối quan tâm về độ bền vì độ cứng Mohs từ 6 đến 6,5 và hai hướng phân tách hoàn hảo của chúng. Hầu hết các fenspat mặt được dành cho thị trường "đá quý sưu tầm".