Lunar Ferroan Anorthosite

Alkali feldspar perthite (7cm long X 3cm width)

Полевые шпаты (рус. полевые шпаты , англ. feldspars; нем. Feldspate m pl, Feldspte m pl, Feldspat-Familie f, Feld-spatgruppe f ) - Группа наиболее распространенных породообразующий минералов класса силикатов каркасной структуры, которые характеризуются сравнительно высокой твердостью.

Полевик - староукраинское название полевых шпатов.

1. Общая характеристика

Полевые шпаты составляют ок. 50% массы земной коры. Примерно 60% их содержится в изверженных горных породах, в метаморфических - ок. 30%, в осадочных - 10-11%. Плотность 2,6-2,8. Соч. 6-6,5. По химическому составу - это алюмосиликаты натрия, кальция, калия, бария, как изоморфные примеси содержат рубидий , свинец , стронций и т.д.. С.ш. используются в стекольной, бумажной и других отраслях промышленности, некоторые полевые шпаты как облицовочный материал и поделочные камни.

С.ш. подразделяют на 3 группы:

Ортоклаз - калиевые полевые шпаты состава K 2 O.Al 2 O 3 .6 SiO 2. Встречаются в виде кристаллов, Иногда очень крупных, но в основном в виде мелкозернистых масс. Непрозрачные, имеют стеклянный или перламутровый блеск. Комплексное-натриевые полевые шпаты - состав Na 2 O.Al 2 O 3 .6 SiO 2. Встречаются в виде мелкозернистых масс. Более прозрачные, чем ортоклаз. Анортит-кальциевые полевые шпаты состава CaO.Al 2 O 3 .6 SiO 2. Образуют такие же кристаллы (всегда мелкие) и кристаллические массы, как ортоклаз и альбит.

Подгруппа плагиоклаза представляет собой непрерывный изоморфный ряд альбит Na и анортит Са . Для них характерна пластинчатая строение. В зависимости от содержания кальциевой (анортитовои) молекулы плагиоклазы делятся на 100 номеров. По содержанию SiO2 их разделяют на кислые (№ 0-30), средние (№ 30-50) и основные (№ 50-100). В подгруппе щелочных с.ш. наиболее распространенными являются ортоклаз и микроклин. Оба минерала имеют одинаковый состав К и отличаются лишь сингонии: ортоклаз моноклинной, а микроклин - Триклинная сингонии. Закономерные прорастания ортоклаза или микроклин альбитом называют пертит, а прорастание плагиоклаза ортоклазом или микроклином - антипертитом. К плагиоклаза относятся битовнит, лабрадор и другие минералы. Подгруппа гиалофанив (изоморфная смесь К и Ва ) встречается редко и практического значения не имеет. Из всех с.ш. крупнейший промышленный интерес представляют щелочные с.ш. В нашей стране почти 2/3 общей добычи полевошпатового сырья используется в стекольной промышленности и около 1/3 в керамической.

2. Горные породы и руды

Полевошпатовые изверженные горные породы непегматитового характера можно разделить на две подгруппы:

• а) алюмосиликатные породы, состоящие преимущественно из полевых шпатов и кварца - граниты, фельзиты, Аплит, аляскиты и др..;

• б) алюмосиликатные породы, в которых кварца нет, а полевой шпат заменен щелочными минералами - нефелиновые сиениты, миаскиты и др..

Среди них можно назвать месторождения аляскитив в США (Спрус-Пайн), тела измененных пород гранитного ряда (кора выветривания) в Англии, Польше, Японии, Франции. Одним из классических примеров этой подгруппы является месторождение Шеблув в Польше. Как полевошпатового сырья используют также грейзенизовани граниты с месторождения Сент-Стивенс (графство Корнуэлл, Англия). К этому типу относятся слюдяные граниты в Узбекистане (Лянгарське месторождение), альбититах в Казахстане (гора Аксоран), лейкократови граниты в Таджикистане (Такобське месторождение), мусковитовые граниты на Урале , гранитные массивы в Украине (Кировоградская область) и другие.

Наиболее высококачественными полевошпатовым рудами для стекольной и керамической промышленности являются крупнозернистые и гигант-зернистые полевошпатовые пегматитовых жили. Во многих странах используют также Аплит , полевошпатовые пески, изменены граниты, липариты , фельзит-порфиры и др.. За рубежом около 2/3 всей добычи полевого шпата приходится на пегматитов сырье.

3. Месторождения

Все месторождения полевошпатового сырья можно разделить на три группы:

• 1. Гранитные и частично щелочные пегматиты.
• 2. Полевошпатовые изверженные горные породы непегматитового характера.
• 3. Полевошпатовые пески. Пегматиты являются комплексными месторождениями, и полевой шпат добывается из них как специально, так и попутно.

Крупнейшими месторождениями гранитных пегматитов являются месторождения в РФ (Карелия, Урал, Прибайкалье, Вост. Сибирь, Забайкалье, Дальний Восток), Швеции, Норвегии, США и других странах. Нефелиновые пегматиты известны на Урале (Вишневогорське месторождение и др.).. Крупные месторождения гранитных пегматитов есть в Украине (Елисеивське, Зеленая Могила).

4. Добыча

Feldspar output in 2005. Click the image for the details.

В конце ХХ в. в мире наблюдалось увеличение добычи с.ш. (Demand for feldspar in ceramics to increase / / Skill. Mining Rev. - 2000. - 89, 2. - Р. 8.). Мировая добыча с.ш. в 1998 г. составил 11,5 млн т, из них в Китае, Италии, Японии, Турции и США 63%. Промышленная добыча нефелинового сиенита проводится преимущественно в Канаде и Норвегии. В керамические-ном производстве потребления с.ш. и нефелинового сиенита составляет примерно 5,5 млн т / год или 41% от общего спроса. Ожидаемый рост потребления составляет примерно 10% в год. В стекольном производстве потребления полевого шпата и нефелинового сиенита составляет примерно 5750000 т / год с общим сокращением спроса за счет увеличения использования стеклянного боя.

История происхождения названия специально исследована Зензеном и Спенсером. Термин впервые введен Тиласом в 1740 г. - feldtspat, от шведского, feldt или fait (поле, пашня) и немецкого spath (пластина, брусок). В “Минералогии” Валлериуса предложен другой термин - feltspat, от шведского, felt (моренное поле, ледниковая долина) и spat (табличка, выколоток по спайности). В немецком переводе “Минералогии” Валлериуса (1750) термин видоизменен как feldspath (“полевой шпат”), а в английском (1772) как fieldspar. В результате их смешения появился современный термин - feldspar. Кроме того, во 2-м издании “Минералогии” Кирвана (1794) использован термин felspa, от немецкого fels (скала, горная порода), т.е. “породообразующий” шпат.

Реже используются термины: felspar (английский), feldspath (французский).

Химический состав

По химическому составу полевые шпаты представляют собой алюмосиликаты и состоят из окиси алюминия (Аl 2 O 3 ), Окиси калия (К 2 О), окиси натрия (Na 2 O) или из Аl 2 O 3 , Na 2 O и окиси кальция (СаО) в сочетании с двуокисью кремния (SiO 2 ).

Полевые шпаты - главные породообразующие минералы многих магматических, метаморфических и осадочных пород с химическим составом М[Т 4 O 8 ], где М - щелочные, М + = (Н, Li, Na, К, Rb, Cs, Tl, 4 ) + или щелочноземельные, M 2+ = (Са, Sr, Ва, Pb, Еn) 2+ катионы, а Т - Si 4+ или заменяющие его в бесконечном кремнекислородном каркасе (А1, В, Fe, Ga) 3+ , (Ge) 4+ , осуществляющие анионную функцию в [ТО] 4 -тетраэдрах, компенсирующие заряд М-катионов.

Разновидности

Полевые шпаты классифицируются по химическому составу, кристаллической структуре и структурному состоянию (Si/Al-упорядоченности), чем исчерпываются все их “структурно-химические разновидности”. Целесообразно выделять “минеральные виды”, их “разновидности” (по химическому составу, структурным модификациям, по морфологическим особенностям, физическим свойствам) и типы “блок-кристаллов”.

Полевые шпаты составляют 50-60 мае. % земной коры; они наряду с кварцем , оливином , слюдами, пироксенами и амфиболами относятся к наиболее распространенным породообразующим минералам. Их значение необычайно велико. Среди них выделяют калий-натриевые (щелочные) полевые шпаты, составляющие подгруппу ортоклаза, к которой относятся собственно ортоклаз, натриевый ортоклаз, микроклин, анортоклаз, санидин, адуляр, и известково-натриевые, или натриево-кальциевые, полевые шпаты (подгруппа плагиоклаза).

Форма нахождения в природе

Для всех полевых шпатов характерны двойники роста (срастания, прорастания), а также двойники превращения, возникающие в результате фазовых превращений в полевошпатовых блок-кристаллах.

В нормальных двойниках (закон грани) двойниковая ось перпендикулярна плоскости срастания, которая одновременно является двойниковой плоскостью и плоскостью симметрии двойника (обычно это наиболее распространенная грань). В параллельных двойниках (закон оси) двойниковая ось лежит в плоскости срастания двойника, которой может быть любая грань, лежащая в зоне, ребром которой служит данная двойниковая ось. В сложных двойниках (сложные законы) двойниковая ось перпендикулярна одному из ребер и лежит в какой-либо важной кристаллографической плоскости, которая является плоскостью срастания двойников.
Иногда различают карлсбадский-А (плоскость срастания - (010)) и карлсбадский-В (плоскость срастания - (100)) двойники . Аклиновый-А закон рассматривается как частный случай периклинового закона с плоскостью срастания (001), а Ала-А и Ала-В законы - как частный случай эстерельского закона с плоскостями срастания (001) и (010).
Наиболее часто встречаются двойники с плоскостью срастания (010). Для моноклинных Калиевых полевых шпатов наиболее характерны карлсбадские, манебахские и бавенские двойники, для триклинных (Калиевые полевые шпаты, Na-полевые шпаты, плагиоклазы) - альбитовые, а также периклиновые и карлсбадские. Альбитовые и периклиновые двойники в моноклинных полевых шпатах вследствие их симметрии невозможны (хороший диагностический признак). Наоборот, в триклинных полевых шпатах они обычны.
Положение “ромбического сечения” зависит от химического состава полевого шпата. По этой причине различается ориентировка альбит-периклиновых двойников в микроклине и в существенно натриевом щелочном полевом шпате - анортоклазе: под микроскопом в микроклине в разрезах по (010) наблюдаются только периклиновые двойники (под углом 83° к трещинам спайности по (001)), в разрезе по (100) - только альбитовые двойники (параллельно трещинам спайности по (010)), а в разрезе по (001) - решетка из альбитовых и периклиновых двойников под углом 90° (микроклиновая решетка)", в анортоклазе в разрезах по (010) также наблюдаются только периклиновые двойники, но они почти параллельны (под углом всего 2-5°) трещинам спайности по (001), в разрезе по (100) - решетка из альбитовых и периклиновых двойников под углом 90°, а в разрезе по (001) - только альбитовые двойники, параллельные трещинам спайности по (010).
В полевых шпатах широко распространены комплексные двойники, для изучения которых Варданянцем разработана специальная теория “двойниковых триад”.
Структурное объяснение двойникованию дано Тэйлором с соавтарами на примере ортоклаза. Двойники связываются через общие для обоих сдвойникованных индивидов атомы кислорода, и благодаря тому, что они находятся на общих элементах симметрии, как бы продолжается рост единого монокристалла (в ориентировке каждого из сдвойникованных индивидов). При этом не происходит разрыва или существенного искажения четверных колец из [(Si,Аl)O 4 ]-тетраэдров в каркасе структуры. В манебахских двойниках плоскости симметрии (010) в обоих индивидах совпадают, а общие атомы кислорода O(Al) лежат на общих осях вращения. В бавенских двойниках общие атомы кислорода O(А2) находятся на плоскостях симметрии (010) или отклоняются от них всего на 0,2 А, а сами плоскости симметрии в двойниковых индивидах ориентированы под углом 90°. В карлсбадских двойниках два общих атома кислорода O(Al) и O(А2) лежат соответственно на оси вращения и плоскости симметрии (010) одного из индивидов, а другая пара общих атомов O(Аl) и O(А2) - на оси и плоскости (010) второго индивида. Поскольку атом O(Al) на высоте 4,7 А в двойнике и в монокристалле находится в одной и той же позиции (цепи Si-O-Si-O в двойнике отличаются от конфигурации в монокристалле только незначительным разворотом атомов кислорода вокруг атомов кремния в - и -тетраэдрах на высотах 4,1 и 5,05 А), образуются двойники срастания (“контактные двойники”) по плоскости (010). Однако так как она одновременно является и плоскостью симметрии, то возможны “правые” и “левые” двоиники. А поскольку ту же позицию занимают атомы O(Al) на высоте 1,8 А в цепи Si-O-Si-O второго двойникового индивида, в данном случае возможны также и двойники “прорастания”.

Альбитовые и периклиновые двойники в триклинных полевых шпатах, согласно Тэйлору с соавторами получаются соответственно отражением в плоскости (010) или вращением вокруг оси , которая близка к перпендиулярно (010). Поэтому (особенно при полисинтетическом двойниковании или при одновременном альбит-периклиновом двойниковании) двойник повышает свою симметрию до моноклинной. Для альбит-периклиновых двойников в микроклине (“М”-двойники, “микроклиновая” решетка) это является доказательством образования его из первично-моноклинного полевого шпата в результате твердофазовых превращений. В моноклинных полевых шпатах альбитовые и периклиновые двойники невозможны, так как = перпендикуляру (010).

Агрегаты.

Физические свойства

Оптические

Цвет. Окраска полевых шпатов разнообразная, как правило, светлая: белая, желтоватая, зеленоватая, красноватая, коричневатая. Зеленые и голубовато-зеленые разности носят название амазонита. Описаны янтарно-желтые железистые полевые шпаты.

Прозрачность. Прозрачные, водяно-прозрачные.

Показатели преломления

Ng = , Nm = и Np =

Механические

Твердость. 6-6,5.

Плотность. 2,54-2,57 для калиевых полевых шпатов, 2,62-2,65 для альбита, 2,74-2,76 для анортита, до 3,4 для цельзиана. Промежуточные значения - для K,Na- и Ca,Na-полевых шпатов.

Спайность. Все полевые шпаты имеют спайность в двух направлениях - под углом 90° или незначительно отличающемся от прямого (20" - в микроклине, 3,5-4°- в плагиоклазах), как правило, совершенную по (001) и совершенную или хорошую по (010). В этих направлениях разрывается наименьшее число тетраэдрических связей на единицу площади; при этом рвутся только связи между цепочками тетраэдров, но сохраняются четверные кольца.

Химические свойства

Полевые шпаты кислотоупорны, не растворяются в кислотах, кроме HF (К-полевые шпаты и альбит), или легко (анортит) или с трудом (основные плагиоклазы) разлагаются в концентрированной НСl с выделением студенистого осадка кремнезема.

Прочие свойства

Некоторые полевые шпаты обладают способностью опалесценции (адулярисценции), авантюрисценции или лабрадорисценции, которые в отечественной литературе обобщенно принято называть иризацией. Опалесценция дает мерцание в голубоватых, зеленоватых, жемчужно-белых и бледно-желтых тонах в K,Na-полевые шпаты. (криптопертитах) (лунные камни) и олигоклазах (беломориты) или переливчатую игру света в голубовато-сиреневых или серо-синих тонах, напоминающую отлив перьев на шее голубя (олигоклазы-перистериты), и вызвана пертитовым строением щелочных полевых шпатов или аналогичным явлением фазового распада в олигоклазах. Лабрадорисценция - аналогичное явление в лабрадорах (один из синонимов лабрадора - тавусит, от персидского “тавуси” - павлин). Авантюрисценция- яркое свечение минерала точечными бликами в оранжево-красных, ярко- желтых и малиновых тонах (солнечные камни), вызванное отражением света от мелких рассеянных пластинок гематита (в К-полевых шпатах, альбите или олигоклазе), ильменита или самородной меди (в лабрадорах).

Искусственное получение минерала

Синтез щелочных полевых шпатов состава (Na, К, Rb, NH 4 )[(Al, Ga, Fe, B)(Si, Ge) 3 O 8 ] осуществляется обычно из стекол стехиометричного состава сухим (при температуре 700-1000°) или гидротермальным (например, 550°, 1 кбар, 140 ч) путем. Впервые искусственные аналоги полевых шпатов составов NaGaSi 3 O 8 , NaAlGe 3 O 8 , NaGaGe 3 O 8 (триклинные) и KGaSi 3 O 8 , KAlGe 3 O 8 , KGaGe 3 O 8 (моноклинные) получены в , моноклинный RbAlSi3Og - в . Полевой шпат состава NaFeGe 3 O 8 не удалось синтезировать (вместо него в гидротермальных условиях кристаллизовался пироксен состава NaFe, а вместо CsAlSi 3 O 8 - поллуцит. Предполагалось, что Cs-noлевые шпаты не могут существовать из-за слишком большого размера атома Cs, так же как и Li-полевые шпаты, но, наоборот, из-за слишком маленького размера атома Li (Smith, Brown, 1988). Однако моноклинный CsAlSi 3 O 8 все же удалось получить ионным обменом между анальбитом или санидином и расплавом соли CsCl. Аналогичным путем были синтезированы полевые шпаты лития, водорода и серебра: LiAlSi 3 O 8 , HAlSi 3 O 8 и AgAlSi 3 O 8 .

Синтезированы также полевые шпаты состава K.

Render({ blockId: "R-A-248885-7", renderTo: "yandex_rtb_R-A-248885-7", async: true }); }); t = d.getElementsByTagName("script"); s = d.createElement("script"); s.type = "text/javascript"; s.src = "//an.yandex.ru/system/context.js"; s.async = true; t.parentNode.insertBefore(s, t); })(this, this.document, "yandexContextAsyncCallbacks");

Диагностические признаки

Ортоклазы ассоциируются с кварцем, кислым плагиоклазом, мусковитом , биотитом и роговой обманкой . Анортоклазы - Ti-авгитом, апатитом , ильменитом . Плагиоклазы - спессартин , родонит , Mn - эпидот , санборнит, джиллеспит.

Происхождение и нахождение

Полевые шпаты являются главными породообразующими минералами магматических, метаморфических, ряда осадочных пород, пегматитов, метасоматитов и гидротермальных жил.

Полевые шпаты, будучи одними из главных породообразующих минералов, кристаллизуются следующим образом:
1. Из магматических расплавов гранитного, сиенитового, диоритового и габброидного состава.

2. В ходе постмагматических процессов (главным образом кислые плагиоклазы и щелочные полевые шпаты) - из пегматитовых расплавов, гидротермальных растворов, при процессах грейзенизации.

3. Путем ионного обмена в кристаллических сланцах (хлоритовые и слюдистые сланцы, слюдистые гнейсосланцы и гнейсы различных типов) как продукты бластеза (греч. «бластос» - росток, зародыш, почка) при средних температурах порядка нескольких сотен градусов (из твердого субстрата), т. е. при перекристаллизации вещества в твердом состоянии.

Разнообразие химического состава полевых шпатов послужило основой для классификации изверженных горных пород. В общем составе земной коры плагиоклазы занимают около 40%. Кислые плагиоклазы являются составными частями континентальных масс гранитного состава (сиаль); основные плагиоклазы входят в состав базальтово-габброидного нижнего слоя земной коры (оима).

Санидины характерны для кислых и щелочных вулканических пород: риолитов, трахитов, фонолитов и интрузий неглубокого залегания. Считается, что они гомогенны, но современные методы исследования показывают, что в большинстве они являются санидин-криптопертитами. В ультракремнекислых породах, таких как обсидианы и риолиты, могут образовывать сферолиты в срастании с кристобалитом и пучки игольчатых кристаллов. В метаморфических породах образуются в условиях санидиновой фации метаморфизма при высокой температуре и низком давлении. Иногда устанавливаются как аутигенные образования в осадочных породах.

Ортоклазы характерны для кислых и щелочных плутонических и вулканических пород, а также пегматитов в этих породах. Они типичны для метаморфических пород высокой степени метаморфизма, контактово-метасоматических образований. В случае высокого содержания натриевого компонента обычно представляют собой крипто- или микропертиты. Образуются в гидротермальных альпийских жилах (адуляр). Характерны для осадочных пород в зонах материкового сноса (аркозовые песчаники) и аутигенных новообразований в осадках разного состава (в том числе карбонатных).
Микроклин является обычным минералом плутонических фельзитовых (без вкрапленников) пород: гранитов, гранодиоритов, сиенитов и простых и сложных пегматитов в этих породах в ассоциации с кварцем, кислым плагиоклазом, мусковитом, биотитом и роговой обманкой. Характерен для метаморфических пород амфиболитовой фации и фации зеленых сланцев. Так же как и ортоклаз, является обычным обломочным минералом в детритовых осадочных породах, но может возникать и как аутигенное образование.
Высоконатриевые K,Na-полевые шпаты (анортоклазы) типичны для вулканических и гипабиссальных пород, сформировавшихся в условиях подъема температуры. Часто образуется в периферических каемках порфировых вкрапленников олигоклаза в щелочных сиенитах (ларвикиты и др.) или выделяется в виде гомогенного K,Ca,Na-полевые шпаты. (тройного). Обычно является криптопертитом. Ассоциирует с Ti-авгитом, апатитом, ильменитом.
Плагиоклазы широко распространены почти во всех типах изверженных и метаморфических пород и некоторых осадочных отложениях. Альбит и олигоклаз характерны для кислых пород: гранитов, гранодиоритов, риолитов, сиенитов, гранитных и сиенитовых пегматитов. Андезин типичен для пород средней кремнекислотности. Лабрадор и битовнит обычны в основных породах: - габброидах и базальтах - и являются главным минералом анортозитов. Анортит менее распространен и появляется в аномальных основных и ультраосновных породах. В метаморфических породах распространены обычно кислые и промежуточные плагиоклазы с содержанием An-компонента менее 50%, но содержание Са растет в породах более высокой степени метаморфизма. Анортит присутствует в скарнах и других контактово-метаморфизованных карбонатных породах. В осадочных породах плагиоклазы обычно присутствуют в виде обломочных зерен, но альбит часто возникает в них как аутигенное новообразование при диагенезе осадков.
Цельзиан характерен для метаморфических пород амфиболитовой фации метаморфизма, богатых Mn и Ва, где обычно постепенно переходит в гиалофан. В парагенезисе с ними типичны спессартин, родонит, Mn-эпидот, санборнит, джиллеспит и др. Бадингтонит - редкий минерал, образующийся из МН 4 - содержащих грунтовых вод. Установлен в ртутных киноварных рудах, породах фосфорной формации, в горючих сланцах. Образует псевдоморфозы по кислому плагиоклазу. Ридмерджнерит - редкий минерал, образующийся при обогащении пород бором. Установлен как аутигенный минерал в черных горючих сланцах и бурых доломитах , а также в щелочных породах осадочной формации Грин Ривер в США и щелочных пегматитах Дараи-Пиеза в Таджикистане.

Практическое применение

Полевые шпаты имеют важное практическое значение. Полевошпато-вое сырье используется в разных отраслях промышленности в качестве флюсующего, глиноземистого, щелочного или глиноземисто-щелочного компонентов, а также инертных наполнителей. Предпочтительны полевош-патовые породы с содержанием К 2 O + Na 2 Oболее 7 мас.%, СаО + MgO не более 2, Аl 2 O 3 более 11 и SiO 2 63-80%. Поэтому в качестве сырья используются в основном кислые (реже средние, щелочные) алюмосиликатные магматические, метаморфические или осадочные породы полевошпатового, кварц-полевошпатового, каолинит-полевошпат-кварцевого или нефелин-полевошпатового состава. Основные и ультраосновные породы практически не используются.
Общемировые запасы и ресурсы полевошпатового сырья не оценены. В России в настоящее время они составляют 115 млн т (52% запасов стран СНГ); из них 88 млн т (76%) приходится на гранитные пегматиты. Мировая добыча полевошпатового сырья составляет 5 млн т/год: Италия - 1500, США - 700, Франция - 400, Германия - 330, Таиланд - 330, Южная Корея - 240, Мексика - 200 тыс. т. В мировой добыче стран СНГ - 10-15%, из которых доля России около 48%, Казахстана - 30, Украины - 15, Узбекистана - 7%. Основной объем добычи в России приходится на Карелию и Мурманскую область.
По содержанию кварца сырье подразделяется на собственно полевош-патовое (кварца меньше 10%) и кварц-полевошпатовое (кварца больше 10%); по соотношению щелочей - на высококалиевое (“калиевый модуль” = K 2 O/Na 2 O > 3 мас. %), используемое в электротехнической и абразивной промышленности, а также для производства сварочных электродов, калиевое (“модуль” не менее 2), применяемое в электротехнической и фарфорофаянсовой промышленности, калиево-натриевое (“модуль” не менее 0,9), используемое для производства строительной керамики, и натриевое (“модуль” менее 0,9 или не нормирован), применяемое в стекольной промышленности и для производства эмалей типа “стекловидного фарфора”. Если присутствует нефелин, выделяют нефелин-полевошпатовое сырье.
Высококалиевые полевошпатовые материалы (с высоким “калиевым модулем” - выше 4, низким содержанием СаО и MgO - не более 1,5% и FeO и Fe 2 O 3 - не выше 0,15-0,30%) используются в электрокерамическом производстве для изготовления высоковольтных фарфоровых изоляторов, в качестве плавня и сцепляющей массы для производства шлифовальных и точильных абразивных изделий, для керамической обмазки (шлакообразующих изделий, стабилизирующих дугу) в производстве сварочных электродов, в фарфоро-фаянсовом производстве для получения прозрачных глазурных покрытий (“модуль” не менее 3). Полевошпатовые и кварц-полевошпатовые материалы с высоким “калиевым модулем” (2-3 и выше 3 для изделий высших марок) применяют в керамической промышленности в качестве плавня (флюса) для производства тонкой керамики (хозяйственный и художественный фарфор, электротехнический фарфор), калиево-натриевые кварц-полевошпатовые материалы (с низким “модулем” до 0,9) - для производства строительной керамики (санитарно-керамические изделия, облицовочные и отделочные плитки), а натриевые полевые шпаты (с ненормируемым “модулем”) - для производства низкотемпературного фарфора. Кварц- полевошпатовые и нефелин-полевошпатовые материалы используют также в качестве шихты для производства электровакуумного и высокосортного технического стекла, листового технического и оконного стекла и изделий из темно-зеленого и тарного стекла. Натриевые полевошпатовые материалы применяются для эмалевых покрытий чугунных и железных изделий, для увеличения их вязкости и химической стойкости.

Полевые шпаты используются в качестве наполнителя в лакокрасочной промышленности (получаемые краски более стойки, чем с карбонатным наполнителем, к воздействию кислотных дождей и солнечному свету и применяются для наружных работ), в резиновом производстве, при изготовлении опалесцирующего стекла, изразцов, черепицы, бетона, цемента, в стоматологии для производства искусственных зубов и др.
Новыми областями применения полевых шпатов (главным образом из низкокачественных и некондиционных полевошпатовых и нефелин-полевошпатовых материалов, что важно при решении экологических проблем и комплексного освоения месторождений) являются производство стеклокри-сталлических материалов (ситаллы и шлакоситаллы, используемые в строительстве, химической, горнодобывающей и электротехнической промышленности), теплоизоляционных материалов (пеностекло, применяемое в строительстве для изоляции стен и полов, холодильников и др.), а также вя-жущих материалов (пуццол и другие новые цементы), получаемых из сиштофа (стеклоподобной массы с примесью микроклина, эгирина и других со-путствующих минералов) и сульфатно-щелочных удобрений, получаемых из фосфогипса, - промышленных отходов, образующихся при кислотной (с H 2 SO 4 ) переработке хибинских апатит-нефелиновых руд в ходе получения фосфорных удобрений. Нефелин-полевошпатовые материалы используются для получения ангоба - керамической массы, припекаемой в виде глазурий к изделиям из легкого бетона (стеновым панелям и др.).

В последние годы к полевым шпатам привлечено внимание в связи с проблемой захоронения радиоактивных отходов. Вместо распространенной технологии остекловывания предложена фиксация радиоизотопов 90 Sr, 134 Cs и 137 Cs в полиминеральных матричных материалах, состоящих из Sr-содер-жащего полевого шпата с кварцевой оболочкой или поллуцита с оболочкой из К,Na-полевого шпата; эти материалы более устойчивы к выщелачиванию, чем стекла.

Минералы группы полевых шпатов привлекают внимание красотой цветовой гаммы и необычностью эффектов в виде иризации, шеллиризации, астеризма и кошачьего глаза.

Фото: 1 - серьги с лабрадором, 2 - серьги с амазонитом и эмалью, 3 - бриллиантовые серьги с лунным каменем и адуляром, 4 - бриллиантовое кольцо с лабрадором, 5 - кольцо с солнечным камнем и опаллами, 6 - кулон с лунным камнем и беломоритом, 7 - подвеска с резным амазонитом и эмалью

Лунные камни и амазонит издревле пользовались успехом в изготовлении украшений в Древнем Египте и странах Востока. Что касается «солнечного камня» - гелиолита, то он стал популярен только в начале XXI столетия: его успех – впереди.

Описание

Полевые шпаты – это обширная группа минералов, относящихся к классу силикатов. В соответствии с химическим составом выделяют три разновидности полевых шпатов:

1. натриево-кальциевые;
2. калиевые;
3. калиево-бариевые.

Эти минералы имеют широкое распространение в природе и находят применение как сырье для производства рубидия и других веществ, а также используются в изготовлении керамических и стеклянных изделий. Однако, среди полевых шпатов немало прозрачных и полупрозрачных минералов, применяемых в ювелирном деле как поделочные камни. К ним относятся:

• беломорит – разновидность лунного камня с иризацией голубоватыми отсветами - олигоклаз, в составе которого преобладает альбит;
• андезин – просвечивающая или прозрачная разновидность плагиоклаза, имеющая цветовую гамму в оттенках желтоватого, розового, оранжево-красного, светло-зеленого и белого цвета;
• лабрадор («павлиний камень», «таусиный камень») – лунный камень из числа плагиоклазов, имеющий темно-синий или сине-черный цвет с иризацией в цветовой гамме павлиньего пера;
• спектролит – разновидность лабрадора с иризацией в цветах спектра;
• «бычий глаз» - фиолетово-коричневая разновидность лабрадора, иризирующая красным цветом;
• адуляр – лунный камень, являющийся прозрачной или полупрозрачной разновидностью калиевого шпата с иризацией серебристо-голубоватого оттенка;
• амазонит – микроклин оттенков голубого и яркого голубовато-зеленого тона;
• гелиолит («солнечный камень») – прозрачный или полупрозрачный ортоклаз в золотисто-желтых, оранжевых и красных оттенках, имеющий эффект шиллеризации, заключающийся в наличии золотистого блеска благодаря содержанию в его кристаллах включений чешуек гематита и мелко-дисперсного порошка меди.

Камни полевого шпата имеют твердость в пределах 6-6,5 единиц по шкале Мооса.

Оценка

Стоимость полевых шпатов зависит от редкости их разновидности, степени прозрачности, цвета, наличия эффекта иризации и шиллеризации на поверхности камней и места их происхождения. Например, стоимость одного грамма амазонита зеленого цвета с большим количеством вкраплений составляет 1-3 доллара, а образцы этого камня чистого темно-бирюзового тона оцениваются в 10 и более долларов за грамм.

Дороже других полевых шпатов стоит солнечный камень – гелиолит, одна бусина которого стоит 1,5$, а колье из него оценивается в 100$.

Месторождения

Обширные залежи полевого шпата есть на всех континентах Земли. Месторождениями гелиолита славятся Танзания, США, Мадагаскар, Норвегия, Россия. В РФ его добывают на территории Урала и Карелии.

Месторождения адуляра находятся в таких странах Востока, как Шри-Ланка, Индия, Таджикистане, а также – в Швейцарии, США и др.

Добыча амазонита осуществляется в странах среднеазиатского региона, На Украине, в Бразилии, Индии, Канаде, Монголии и др.

Лабрадор добывают на территории таких стран, как Украина, Канада, Бразилия, Египет, Индия, Канада, Монголия, Норвегия.

Фото - кольца: 1 - с амозонитом, 2 - с андезитом, 3 - солнечным камнем, 4 - с лабрадором, 5 - с бычьим глазом, 6 - перстень с лабрадором и чернной шпинелью

Магические свойства

Камни с эффектами иризации всегда притягивали внимание своей необычностью, поэтому наделялись различными колдовскими качествами. Разновидностям лунного камня приписывались свойства развивать в человеке способности к ясновидению и мистике. Амазонит считался способным укреплять семейные узы.

Лечебные свойства

Полевые шпаты используются литотерапевтами в лечении многих заболеваний. С помощью массажа шарами из амазонита снимается нервное напряжение и укрепляется сердечно-сосудистая система. Лабрадор используется для лечения бесплодия, заболеваний суставно-двигательного аппарата, воспалений простаты. Адуляр применяют в лечении эпилепсии и душевных расстройств.

Огранка

Основным видом огранки полевых шпатов ювелирного назначения является кабошон, позволяющий выявить красоту эффектов иризации, шиллеризации, астеризма и кошачьего глаза, присущих этим минералам. Прозрачные образцы камней могут подвергаться любой фасетной огранке.

Украшения с полевыми шпатами

Твердость полевых шпатов позволяет использовать их для изготовления все видов ювелирных украшений и бижутерии – колец, колье, серег, браслетов, брошей, бус. Для оправы камней, имеющих цвет или иризацию в холодной цветовой гамме голубых, синеватых, серебристых оттенков применяется оправа из белого золота, серебра, мельхиора, медицинского сплава и др. Камни с окраской в теплой цветовой гамме оправляют в красное или желтое золото.

Имитации и подделки полевых шпатов

Гелиолит имитируют с помощью стекла, в составе которого содержатся чешуйки меди. Для имитации адуляра и беломорита применяется матовое стекло, рассеивающее свет, но не имеющее характерных ярких отсверков, которые характерны для натуральных камней.

Кому походят полевые шпаты

Украшения со светлыми лунными камнями – беломоритами и адулярами – великолепно будут смотреться на платиновых блондинках, особенно цветотипа Лето. Впрочем, брюнеткам они тоже подойдут. Яркие амазониты, имеющие окраску в зеленых тонах, и оранжево-красные гелиолиты будут гармонично сочетаться с внешностью шатенок, брюнеток и женщин, имеющих цвет волос с оттенками «бургундия», «красное, дерево» (цветотип Осень). Обладательницам светлых волос с желтоватым оттенком и рыжеволосым женщинам подойдут амазониты светло-зеленых тонов и камни желто-оранжевых оттенков (осенний и весенний цветотип).

Астрологи рекомендуют носить украшения с адулярами представителям знаков Воды - Ракам и Рыбам, с амазонитом – Близнецам, Водолеям, Весам. Насчет остальных полевых шпатов указаний нет, поэтому их могут себе позволить носить все желающие.

Разнообразные по цвету и эффектам, полевые шпаты привлекают внимание любительниц украшений своим необычным внешним видом, позволяющим придать образу оригинальность и неповторимость.

Полевой шпат является распространенным минеральным соединением литосферы. Особенности образования, химический и минеральный состав определяют его применение в разных отраслях промышленного производства, ювелирном деле.

Полевой шпат является распространенным минеральным соединением литосферы

Минеральное соединение, принимающее участие в образовании пород, является наиболее распространенным в верхней части литосферы. Его доля в составе магматических пород составляет 50-60 % от объема.

Минерал полевой шпат в обломочных горных породах уступает место только силикатному соединению (кварцу). Гидратация минералов сопровождается образованием серицита, каолинита, цеолитов и др.

Известны случаи образования других продуктов изменения полевых шпатов в зависимости от давления, температуры и состава рассолов, воздействующих на породу. Диагностика минералов проводится оптическим методом на микроскопическом уровне.

Твердость минеральных образований 6-6,5, плотность – 2,5-2,8. Цветовая гамма шпатов колеблется от белого до синеватого и красного. Просвечивающийся минерал имеет стеклянный блеск, совершенную спайность.

Минерал полевой шпат в обломочных горных породах уступает место только силикатному соединению

Полевой шпат, происхождение которого связано с преобразованиями твердых растворов, имеет ряд разновидностей. Большинство минералов составляют изоморфный ряд щелочных химических элементов (калий, натрий), в котором выделяются такие образования:

• ортоклаз;
• альбит;
• анортит.

Полевой шпат, свойства которого зависят от долевого содержания ортоклаза и анортита, имеет 2 изоморфные модификации:

• щелочные шпаты (содержат калий и натрий);
• плагиоклазы (присутствует кальций и натрий).

Молекулы анортита и альбита могут образовывать гомогенные смешанные кристаллы в любых пропорциях, независимо от агрегатного состояния (жидкое или твердое). В итоге возникает непрерывная серия известково-натриевых полевых шпатов (плагиоклазов).

Особенности полевого шпата (видео)

Ортоклаз и альбит обладают взаимной смесимостью во всех пропорциях при высоких температурах и ограниченной при низком температурном градиенте. Ортоклаз и анортит в противоположность этому почти не смешиваются в кристаллическом состоянии даже при высоких температурных градиентах.

Кристаллы, содержащие различные количества ортоклаза и бариевого полевого шпата (цельзиана), также встречаются в природе, но полная смесимость группы не доказана, и не может приниматься во внимание.

Непрерывность ряда альбит – анортит проявляется при высоком температурном градиенте. При низких температурах образуются пертит, микроклин и ортоклаз. Высокотемпературным образованием является санидин, которому свойственен таблитчатый габитус, совершенная спайность.

При разрушении минерала образуется неровный раковистый излом. Формула санидина K(AlSi3)O8. В качестве примесей в состав образования входит железо, натрий, кальций и вода. Минерал часто образует карлсбадские двойники.

Непрерывность ряда альбит – анортит проявляется при высоком температурном градиенте

По сравнению с кварцем полевые шпаты не устойчивы, но постоянны в сравнении с нефелином и оливином.

Классификация минеральных образований

Разнообразный химический состав полевого шпата послужил основой для классификации известных пород. Именно этот минерал является главным породообразующим компонентом пегматитов, гнейсов, многих метасоматических образований и кристаллических сланцев.

В химическом отношении минерал относится к алюмосиликатам с содержанием Na, K и реже Ca. Микроклины и ортоклазы представляют группу калиевых образований. В незначительном количестве в минерале присутствуют примеси железа, лития, цезия, стронция, магния.

Натриевые и кальциевые шпаты относятся к плагиоклазам и по внешнему виду напоминают микроклины. Сложная формула плагиоклазов отражает их химический состав (Ca, Na)(Al, Si) AlSi2O8.

Галерея: камень полевой шпат (30 фото)

Минералы входят в состав магматических и метаморфических пород, в которых преобладает микроклин, образованный при низких температурах. Последовательность их участия в процессе формирования образований зависит от условий и геологической обстановки.

Например, альбит, часто встречающийся в жилах пегматитовых образований, формируется за счет присутствующих плагиоклазов. Под воздействием гидротермальных растворов в процессе разрушения и выветривания пород они преобразуются в каолины и серицит (слюда).

Калиевый полевой шпат (KAlSi3O8) в зависимости от размещения химических элементов в кристаллической решетке, образует такие ряды:

• ортоклаз;
• адуляр;
• микроклин;
• санидин.

Среди разновидностей низкотемпературного ортоклаза известен полудрагоценный камень адуляр (лунный камень) которому свойственна опалесценция и амазонит (светло-зеленый микроклин).

Калиевые полевые шпаты и плагиоклазы различаются между собой. Чтобы установить такое различие, необходимо использовать метод окрашивания. Для этого на подготовленную поверхность породы или изготовленную из нее пластинку наносится плавиковая кислота.

После обработки образец породы помещается в специальный раствор, который окрашивает плагиоклазы в красный цвет.

Например, в пегматитах вместе с кварцем и мусковитом содержится микроклин и ортоклаз. Присутствие в минерале берилла обогащает соединение бериллием, который замещает кремний наряду с алюминием.

Описание письменного гранита полностью соответствует названию. Прорастания ортоклаза с кварцем по внешнему виду напоминают письменные знаки.

Калиевые шпаты устойчивы к воздействию внешней среды, но они могут подвергаться замещениям другими минеральными образованиями в результате метасоматоза.

Редким видом минерального образования является калиево-бариевый полевой шпат. Редкий минерал формирует отдельные кристаллы светлого коричневого цвета, имеющие коллекционное значение.

Калиевые шпаты устойчивы к воздействию внешней среды

Практическое использование горной породы

Добывается минеральное соединение из месторождений гранита и гранитных гнейсов. Месторождения полевых шпатов известны на территории Норвегии, Швеции, Мадагаскаре, в США (штат Мэн), России (Южный Урал).

Минерал микроклин добывают в РФ, Польше, на территории Германии, Японии. Ювелирный амазонит добывают в Канаде, Индии, Бразилии, Африке. Залежи лабрадора сосредоточены в окрестностях Тибета (Китай), Канаде, Индии, Финляндии.

Лучшим сырьем для использования в производстве является полевошпатовый минерал с содержанием окислов калия и натрия не менее 8 % с соотношением K2O:Na2O в пределах 1,5:2 при наличии примеси окисла железа не более 0,2 % и окисла Кальция не более 2 %.

Применение полевых шпатов при изготовлении фарфора улучшает качество изделий и придает им лучшие эксплуатационные свойства. Минерал используется в качестве сырья в стекольной промышленности для изготовления стекла специальных и оптических сортов.

Минерал используют для производства керамики, изготовления некоторых видов резины, высоковольтных изоляторов, стекол, сварочных электродов, абразивов, в качестве наполнителя в производстве зубных паст.

Самые дорогие камни в мире (видео)

Известно применение полевых шпатов как сырья для добычи рубидия и других химических элементов, содержащихся в них.

Некоторые виды минеральных образований, обладающие иризацией и оптическим эффектом опалесценции, являются поделочным материалом для изготовления ювелирных украшений.

Благодаря широкому цветовому спектру, особенностям обработки и полировки материал используется для изготовления элементов декора интерьера, создания мозаик и картин.

Внимание, только СЕГОДНЯ!

Полевой шпат – минерал, известный обывателю более на слух, чем на вид и тем более на ощупь. Да ученые минерологи, отмечая бесконечное разнообразие силикатов, относимых к шпатам, досконально изучили не более десятка видов – и предпочитают оперировать другими, узкими терминами.

А ведь на долю полевых шпатов приходится половина массы земной коры и две трети ее объема! Многие из горных пород фактически являются разновидностями шпатов, смешанных с теми или иными минеральными добавками.

Слово, пришедшее из Швеции

Выражение «полевой шпат» представляет собой кальку с немецкого feldspat, где feld – это «поле», а spat – слоистый, трещиноватый, пластинчатый камень. Что любопытно, немецкий минералогический термин образовался из шведского наименования, потому как именно в Швеции – а вовсе не в Германии – сельскохозяйственные угодья, располагающиеся на старых моренах, буквально усеяны кусками пластинчатого камня.

Слово «спайность» в русской минералогии произрастает из шведо-немецких корней, и вообще-то должно бы произноситься как «шпатность». Для неподготовленного слушателя «спайность» звучит почти как «спаянность», хотя значения у «спайности» и «спаянности» диаметрально противоположны.

Некоторые из полевых шпатов красивы

Минерологи объединяют в группу шпатов великое множество минералов, различая их по элементному составу. Геммологи идут эмпирическим путем, выделяя из полевых шпатов камни, достойные стать украшением.

Любой из полевых шпатов теоретически бесцветен и невзрачен – как и положено соединениям кремния. Однако без примесей подобные минералы практически не встречаются, и потому многие из шпатов весьма привлекательны внешне.

Классификация полевых шпатов

По химическому составу полевые шпаты подразделяются на калиевые, калиево-бариевые и натриево-кальциевые, называемые еще плагиоклазами. Плагиоклазов много разных; геммологи же особо выделяют альбит, являющийся составной частью солнечного камня. Альбитовые кристаллы ценят за редкость.

Еще более редок минерал цельзиан – калиево-бариевый шпат, встречающийся в виде вкраплений в метаморфических массивах. Ювелирной ценности зеленый или зеленовато-коричневый цельзиан не имеет, поскольку непрозрачен, но как коллекционный материал ценится весьма высоко.

Происхождение полевых шпатов...

...исключительно магматическое. Преобладание полевого шпата в коре планеты – свидетельство ее бурного вулканического прошлого, осложненного масштабными космическими катастрофами. Кто знает, каким минеральным составом удивляла бы людей родная планета, если б не события, повлекшие образование Луны.

На Луне, кстати, полевого шпата так же много, как и на Земле. Многие метеориты тоже содержат полевой шпат.

Вследствие чрезвычайной распространенности минерала, его добыча ведется на всех континентах. Лучшие лабрадоры поступают на рынок из Канады и Гренландии – хотя немало камней хорошего качества дает и Украина, и Бразилия, и Индия. Прекрасный амазонит, окрашенный в чередующиеся бирюзовые и бежевые цвета, был найден в Южной Америке, но добывается на российском севере и в магматических обнажениях Прибайкалья.