Окружающий мир полевой шпат. Полевой шпат. Практическое применение минералов

Одним из самых многоликих, принимающих различные образы минералов является всем знакомый полевой шпат. Он входит в а некоторые его обработанные разновидности считаются полудрагоценными камнями: лабрадор, "лунный" камень, амазонит. Различные его виды неспециалист ни за что не отнесет к одному и тому же минералу - настолько он многолик. Он отличается довольно значительной твердостью - 6 по

Полевой шпат издавна используется людьми. Например, секрет тончайшего и высококачественного состоит именно в том, что в его составе содержится вышеупомянутый минерал. Сейчас он применяется при производстве стекла и керамики - зачем заново изобретать колесо? Ну и более или менее декоративные его разновидности используются для различного рода украшений.

Минерал очень распространен: до 50% земной коры, так или иначе - полевой шпат.

Декоративные его разновидности встречаются немного реже, но в мире есть несколько крупных месторождений.

Минерал шунгит состоит из углерода и водорода. Его довольно легко перепутаться с углем, но шунгит не горит. Считается, что этот минерал обладает уникальными свойствами, даже сейчас из него изготавливают пирамиды, сферы, лечебные пасты, приспособления для массажа и, конечно, ювелирные украшения. В промышленности он применяется в качестве материала для фильтров.

Шунгиту приписывают многочисленные лечебные свойства. По заверениям литотерапевтов, благодаря своей уникальной он способен очищать воду, вылечить астму, аллергию, ожоги, болезни суставов. Многие считают, что он также имеет возможность защитить поэтому довольно часто в квартирах можно увидеть рядом с компьютерами шунгитовые пирамидки. Кто знает, может, это и не лишено рационального зерна. В мире открыто только одно крупное месторождение шунгита, и оно располагается в Карелии.

Или пирит - минерал желтого цвета с красивым металлическим блеском. Во времена так называемой золотой лихорадки он становился частой добычей неопытных старателей, за что был прозван "золотом дураков". Впрочем,

отличить пирит от золота довольно легко - его нельзя поцарапать ножом, зато сам он без усилий царапает стекло.

Древние приписывали этому минералу особые свойства, они верили, что в нем скрыта душа огня, что и отразилось в его названии. Эта вера подтверждалась способностью пирита высекать искры при соударении со стальным предметом. В современной же литотерапии он занимает почетное место. Считается, что этот минерал нормализует и гармонизирует все процессы в организме. Пириту приписываются самые разные свойства: от защиты человека от негативных воздействий до подталкивания его на довольно сомнительные поступки.

Мир минералов очень интересен: загадочный шунгит, пирит, который средневековые алхимики тщетно пытались превратить в золото, полевой шпат, одновременно повсеместно распространенный и довольно редкий. Как тут устоять и не увлечься минералогией?

Полевые шпаты – это распространенная группа породообразующих минералов, поделенных на отдельные подгруппы в зависимости от происхождения и состава: плагиоклазы, калиевые и калиево-бариевые.

Все виды полевых шпатов в чистом виде бесцветны, однако присутствующие в них примеси могут окрашивать камни в разные цвета. Ортоклазам свойственны розовые, белые, красные и желтые тона. Микроклин обладает как красно-оранжевыми цветами солнечного камня, так и серо-зелеными оттенками, свойственными амазонитам. Лабрадор окрашен в сине-черные цвета, однако радужный отлив, присущий камню, включает в себя множество оттенков.

Химический состав камней, входящих в группу полевых шпатов, отличается, однако физические свойства сходны. Всем представителям этой группы присуще формирование двойниковых кристаллов, совершенная спайность, стеклянный или перламутровый блеск, ярко-выраженный эффект иризации и средний показатель твердости.

Человечеству полевые шпаты известны издавна. В переводе с немецкого языка название группы минералов переводится как «полевой» и «раскалывающийся на пластины». Разновидности камней были освоены и изучены в разные вековые вехи, однако их использовали для изготовления украшений еще в странах древнего Востока и Египта.

Виды полевого шпата

По химическому составу, структурным особенностям и происхождению выделяют несколько подгрупп полевых шпатов:

  • калиевые;
  • плагиоклазы (натриево-кальциевые);
  • калиево-бариевые.

Калиевые шпаты имеют магматическое происхождение и образуются в кислой среде таких пород, как гранит или гранодиорит. Они не так подвержены разрушению, как плагиоклазы, однако в процессе выветривания и гидротермального воздействия могут преобразовываться в минералы, входящие в группу каолинита. К калиевым шпатам относятся:

  • санидины;

Плагиоклазы имеют сходный натриево-кальциевый состав, триклинную структуру кристаллов, а также обладают эффектом двойникования. К их числу относят следующие виды минералов:

  • андезин;
  • олигоклаз;
  • битовнит;

Калиево-бариевые шпаты включают в себя малораспространенный минерал цельзиан. Камни, окрашенные в кремовые оттенки, являются ценными коллекционными экземплярами.

Происхождение и месторождения минерала

В общем мировом объеме залежей горных пород и минералов, добываемых в земной коре планеты, доля полевого шпата доходит до 60%. Преимущественно он имеет магматическое происхождение, однако также ему свойственны метаморфические процессы. Месторождения полевых шпатов расположены по всей материковой части планеты.

Масштабные разработки микроклина ведутся в России, Казахстане, Украине, Польше, Швейцарии, Германии, на территории Японии, США и Мадагаскаре. Ювелирные кристаллы амазонита добывают в Бразилии, Канаде, Индии и странах Африки.

Залежами лабрадора богата Канада, Украина, окрестности Тибета в Китае, Индия, Германия и земли Гренландии. Дорогие качественные образцы добывают в Финляндии.

Разработки залежей ортоклаза ведутся в России, Индии, Австралии, США, Бразилии, Мексике, Италии, Германии и Кыргызстане.

Основные месторождения адуляра расположены в Индии, США, Шри-Ланке, Швейцарии и Таджикистане.

Магические свойства полевого шпата

Лабрадор

Минералы этой группы издавна использовались магами, колдунами и медиумами для перемещений во времени, развития своих способностей, познания вселенских учений и общения с потусторонними мирами.

Самыми сильными энергетическими свойствами наделен лабрадор. Камень яркой окраски развивает в хозяине скрытые способности, усиливает интуитивные чувства и дает возможность научиться предвидению. Лабрадор предназначен для зрелых людей, которые, в отличие от молодых, умеют управлять эмоциями и поступками.

Оберегами семейного счастья, любви, покоя и уюта домашнего очага выступают амазонит и графический пегматит из группы микроклинов, а также ортоклаз и .

Ортоклаз настолько чувствителен к обстановке в доме, что изменением окраски может сигнализировать о грядущих переменах, разрыве отношений или супружеской измене.

Амазонит

Камни, относящиеся к полевым шпатам, обладают широким спектром лечебного воздействия на человеческий организм. Они излечивают множество недугов, однако для этого нужно выбрать конкретный камень с наиболее подходящими полезными свойствами.

Амазонит и гелиолит, относящиеся к микроклину, благоприятно влияют на кроветворную и сосудистую систему, улучшают состояние кожных покровов и нормализуют психическое состояние, избавляя от нервного перенапряжения и депрессии.

Лабрадор из группы плагиоклазов помогает бороться с болезнями опорно-двигательного аппарата и мочеполовой системы. Сила минерала позволяет избавиться от бессонницы и обрести душевное спокойствие.

Ортоклазы и адуляры являются эффективным средством лечения эпилепсии и психических расстройств. Адуляры также используют при лечении онкологии традиционными методами в качестве вспомогательного средства.

Для профилактики болезней почек и печени используют целебные свойства альбита. Камень андезин, обладающий теплыми переливающимися оттенками, является мощным антидепрессантом.

Полевой шпат и его применение

Колье из ограненного адуляра

Являясь одной из самых распространенных пород на планете, полевые шпаты активно используются в промышленных отраслях. Основной сферой его применения является керамическая промышленность, в которой полевой шпат используется в качестве плавня. Из него изготавливают керамическую облицовочную плитку, стекло, посуду, элементы интерьера, а также изделия и материалы, применяемые в области медицины. Китайцы с древних времен вводят полевой шпат в глину, из которой впоследствии изготавливают фарфор.

Из полевого шпата добывают рубидий, а также извлекают содержащиеся в нем примеси. Мелкодисперсный порошок используют при изготовлении зубных паст и косметических веществ в качестве абразивного вещества.

Прозрачные и полупрозрачные кристаллы, обладающие эффектом иризации, используются в ювелирном, коллекционном и поделочном деле. Их гранят кабошоном и вставляют во все виды украшений. Металл для оправы подбирают по цвету камня: кристаллы, окрашенные в теплые оттенки, вставляют в желтое или красное золото; камни холодных тонов оправляют в серебро, белое золото или мельхиор.

Знаки зодиака

Песчаник – популярный строительный облицовочный камень Авантюрин – благородный кварц Пирит – огненный камень
Сапфир – свойства камня

Полевой шпат

Полевой шпат - один из наиболее распространенных минералов на Земле, и его широко используют в промышленности. Одно из древнейших применений полевого шпата - в составе глины, из которой китайцы делали фарфор.

Добавка этого простенького минерала придавала фарфору то великолепное качество, которого в течение столетий не могли достигнуть европейцы. Полевой шпат используется при изготовлении керамических изделий, плиток, стекла, отдельных пломбировочных материалов и в наши дни.

Полевой шпат получил свое название от шведского слова feldt - "поле" и англосаксонского spar-"легко раскалывающиеся минералы". Радужный блеск полевого шпата создаемся за счет дисперсии света в его тонких слоях. К полевым шпатам ювелирного качества относятся лабрадорит, солнечный камень, амазонит и лунный камень .

Полевой шпат - самый распространенный минерал гранитных пегматитов, в которых его отдельные кристаллы могут достигать нескольких метров в поперечнике (например, из кристалла, найденного в Карелии, получили более 2000 т полевошпатового сырья, т.е. его объем составлял 80 м3).

По химическому составу полевые шпаты так и различаются на две подгруппы: натриево-кальциевые полевые шпаты (плагиоклазы) и калинатровые полевые шпаты (ортоклаз и микроклин). Плагиоклазы представляют собой непрерывную смесь двух компонентов: натриевого полевого шпата - альбита и кальциевого - анортита (сияющий- радужной иризацией Лабрадор по составу примерно посередине между ними, а беломорит - олигоклаз - ближе к альбиту).

Калиевые полевые шпаты могут удержать в кристаллической решетке лишь незначительную примесь собственного натрия, но зато они почти всегда содержат тонкие или грубые вростки альбита. Именно такие тончайшие пластиночки альбита заставляют, как вы, наверное, помните, калиевый шпат адуляр светиться и переливаться лунным светом.

Современные исследователи полевого шпата часто неправильно понимают свойства этих камней. На самом деле они связаны не столько с азартными играми, сколько с чистой любовью.

Полевой шпат обостряет все эмоции, делая их более тонкими, повышает оптимизм и уверенность в себе, поднимает настроение.

Легко раскалывающиеся на пластины; "полевой" — ввиду частого нахождения обломков на шведских пашнях, располагающихся на моренных отложениях, богатых разрушенным материалом гранитов * а. feldspars; н. Feldspate, Feldspat-Familie; ф. feldspaths; и. feldespatos) — семейство минералов, каркасные алюмосиликаты Ca, Na, К, Ba. Подразделяются на 3 группы: калиево-натриевые (щелочные), кальциево-натриевые (плагиоклазы) и очень редкие калиево-бариевые полевые шпаты. Щелочные полевые шпаты и плагиоклазы — наиболее распространённые породообразующие минералы верхней части земной коры; на их долю приходится около 50% её массы (60-65% объёма). Группы щелочных полевых шпатов и плагиоклазов представлены сериями высокотемпературных твёрдых растворов: ортоклаз (Or) — альбит (Ab) и альбит (Ab) — анортит (An). Взаимная смесимость обеих серий весьма ограниченная.

Все природные плагиоклазы триклинны; среди калиево-натриевых полевых шпатов существуют как триклинные (микроклин), так и моноклинные (санидин, ортоклаз) модификации. Облик кристаллов полевых шпатов короткостолбчатый, у плагиоклазов чаще уплощённый (до пластинчатого у альбита).

Полевые шпаты обычно образуют изометричные или удлинённые (лейстовидные) зёрна в ; кристаллы встречаются главным образом в пустотах пегматитов или в альпийского жилах . Для триклинных полевых шпатов характерно полисинтетическое двойникование; моноклинные полевые шпаты образуют двойники прорастания (карлсбадские, манебахские, бавенские). Цвет белый, желтоватый, кремовый, бледно-розовый, иногда водяно-прозрачный, бесцветный (санидин, альбит). Характерны также алло-хроматические окраски, вызываемые высокодисперсными минеральными включениями: тёмно-серая или мясо-красная у щелочных полевых шпатов, тёмная до почти чёрной у основных плагиоклазов. Амазонит (разновидность микроклина) окрашен в зелёный или голубовато-зелёный цвет ввиду присутствия в его кристаллической решётке центров Pb+. Известны иризирующие щелочные полевые шпаты (лунный камень) и плагиоклазы (перистериты; лабрадор), а также авантюриновые полевые шпаты с мельчайшими чешуйчатыми включениями гематита или гётита, вызывающими золотистое мерцание (солнечный камень). Блеск стеклянный. Спайность совершенная в двух направлениях, менее совершенная — в третьем. Твердость 6-6,5. Плотность 2550-2750, у цельзиана — BaAl 2 Si 2 О 8 — до 3400 кг/м 3 . Хрупкие .

Полевые шпаты — главные составные части большинства магматических и метаморфических пород, присутствуют в составе лунных пород и метеоритов. Щелочные полевые шпаты часто образуются гидротермическим и метасоматическим путём, в результате процессов альбитизации, микроклинизации, фенитизации и др. При интенсивном воздействии водных растворов подвергаются гидролизу с образованием серицита или минералов группы каолинита: кислые плагиоклазы легко поддаются серицитизации , а основные — соссюритизации либо замещаются , скаполитом , цеолитами , хлоритом , кальцитом . При грейзенизации по полевым шпатам развиваются мусковит , топаз , флюорит , кварц . В корах выветривания все полевые шпаты переходят в различные глинистые минералы .

Полевые шпаты имеют большое практическое значение: чистые ортоклаз и микроклин — ценное керамического сырьё; полевошпатовые продукты, получаемые попутно при обогащении редкометалльных руд , используются в стекольной, абразивной и электротехнической промышленности. Лунный камень относится к драгоценным; амазонит, иризирующие плагиоклазы и авантюриновые полевые шпаты — к поделочным камням . При попутном получении полевых шпатов обогащение производится методами магнитной сепарации или флотации с магнитной сепарацией . Схемы флотации включают измельчение , обесшламливание , удаление слюд и кварца, активационную обработку плавиковой кислотой или полигидрофторидами (бифторид аммония, калия или натрия) и флотацию полевых шпатов катионными собирателями и смесью нефтяных масел при pH 2,5-3,5. Разделение

Полевые шпаты – обобщающий термин группы минералов, формирующих скальные горные породы, дающих начало осадочным отложениям. Литосфера Земли по массе на 50% состоит из этих минералов и продуктов их выветривания (каолинит, монтмориллонит).

Минералогический состав горных пород (интрузивного, метаморфического, метасоматического генезиса) на 60-65 % представлен полевыми шпатами.

История, химический состав и особенности структуры

Почему полевой, почему шпат? Шведским геологом Тиласом в 1740 году минерал назван фельдшпатом (Feldtspat). Обломки кристаллов сравнимы с пластинами, брусками, отсюда название шпат (греческое слово «спате» – пластина). Полевым назван из-за частых находок минералов на распаханных полях Швеции (фельд – по-шведски «поле»).

Геологами установлено: происхождение минерала полевой шпат связано с магматическими и метаморфическими геологическими процессами.

Магматогенный генезис: силикатный расплав магмы внедряется в слои литосферы, изливаясь на поверхность, или застывает на глубине. В образованных интрузивах и эффузивах минерал содержатся в больших количествах.

Ортоклазы магматического происхождения – гигантские кристаллы, проросшие зернами кварца, заполняют сплошь пегматитовые жилы, образуя письменную структуру. Соотношение ортоклаза к кварцу в пегматитах 3:1. Метаморфические ортоклазы, образованные в контактной зоне кислой магмы с глинами, крупнозернистые, придающие породам порфировидную структуру.

Тройную систему твердых растворов К (ортоклаз) – Na (альбит) – Са (анортит) представляют 2 изоморфных ряда:

  • ряд ортоклаза – альбита (в кристаллах преобладает ортоклазная составляющая, содержание анортита до 10%);
  • ряд альбито-анортитовый (преобладает анортит с примесью альбита – натриевый полевой шпат, примеси ортоклаза не более 10%).

По химсоставу шпаты делят на 3 группы:

  • щелочные;
  • плагиоклазы (алюмосиликатные соединения натрия с кальцием);
  • бариевые.

Кроме основных ингредиентов, присутствуют примеси других химических элементов, придающих различную окраску минералам. Минералы полевых шпатов строением кристаллографической решетки относятся к каркасным алюмосиликатам.

Структура их схожа с непрерывным каркасом, сложенным трехмерными тетраэдрами, объединенными общими вершинами. Атомы кислорода в решетке соединяют кремний и алюминий, являясь общими для них.

Благодаря появлению в молекуле минерала одной свободной связи (у кремнекислородного тетраэдра валентность на единицу больше, чем у алюмокислородного).

Полевые шпаты, сформированные при кристаллизации магмы в условиях господства высокого давления, характеризует совершенная спайность по двум направлениям, ориентированных друг к другу перпендикулярно. Эта характеристика проявляется в раскалывании кристаллов на прямоугольные бруски, таблички, пластины.

Интересно: прозрачную разновидность кальцита с двойным лучепреломлением тоже называют шпатом исландским. Этот минерал раскалывается на бруски, пластины, но в отличие от прямоугольных пластин полевых шпатов, форма их ромбовидная.

Шпаты щелочной группы

Изоморфный ряд состоит из ортоклаза («прямой раскол») и микроклина («маленький угол»). Тот и другой – чисто калиевый полевой шпат без примеси натрия. Отличие этих двух минералов можно разглядеть только под микроскопом: спайность в микроклине не достигает прямого угла (всего-навсего не хватает 20 минут).

К щелочным отнесены разновидности ортоклаза и микроклина:

Интересно: все минералы щелочной группы описывает одна химическая формула (KAlSi3O8), но они имеют разные цвета (их определяют примеси других химических элементов) и различные степени упорядоченности кристаллических решеток.

Группа плагиоклазы и коллекционные минералы

Сюда отнесены полевые шпаты с натриево-кальциевым составом, совершенной спайности также в 2-х направлениях, но под углом несколько меньшим прямого (около 86 градусов), например:


Среди плагиоклазов встречаются иризирующие. Таковыми свойствами наделены разновидности лабрадора:

  • отливает радужными расцветками спектролит;
  • светятся изнутри голубизной полированные образцы черного лунного камня;
  • обладают золотистым мерцанием, которое создают включения мельчайших частиц окислов железа авантюриновые (солнечные) камни.

Калиево-бариевые шпаты представлены:

  • Цельзианом – бесцветные, желтоватые, кремовые короткостолбчатые кристаллы;
  • (в общей массе от 5 до 30% цельзиана).

Кристаллы бариевого шпата находят в доломитах и месторождениях марганца, это очень редкий и самый тяжелый – удельный вес 3,4 г/см3. Красивые образцы являются коллекционными.

Характерные признаки

Полевой шпат характеризуют следующие свойства:


Общие свойства шпатов делают затруднительным определение минералов по внешнему облику. Для точного определения нужен микроскоп. Описание макроскопических отличий плагиоклазов от ортоклазов:

  • разные цвета (у первых – серый различных оттенков, у вторых – от белого, желтого до розового и мясо-красного);
  • взаиморасположение плоскостей спайности (у ортоклаза 90 градусов, плагиоклазов 86).

Важным отличием является такой признак, как плагиоклазовая двойниковая штриховка. Просто определяется лабрадор, имеющий цвет от насыщенно-серого до серовато-черного с переливами сине-зеленого.

Практическое использование

Применение минералов полевого шпата следующее:


Полевые шпаты важны не только как породообразующие минералы скальных горных пород. При выветривании они распадаются до минерала каолинита – ценной белой глины, сырья, применяемого в различных отраслях промышленности.

Месторождения и синтез полевых шпатов

Полевошпатовое сырье в основном сосредоточено в гигантских гранитных пегматитах (керамических, мусковитовых, редкометальных, хрусталеносных). В России запасы (50% калиевых минералов и 40% олигоклаза) сосредотачивают пегматиты севера Карелии (рудник имени В. Чкалова) и Прибайкалья (Нарын-Кунтинское месторождение), Северного Приладожья и Карелии (Питкяранта, Люпикко, Хето-Ламбины).

Известны калиево-натриевые месторождения на Среднем Урале (Малышевское) и Восточном Забайкалье. Крупнейшим является месторождение Режик на Среднем Урале: здесь граниты-аляскиты содержат до 45% микроклина и свыше 50% альбита с олигоклазом.

Щелочные пегматиты разрабатывают на Вишневогорском месторождении Южного Урала возле Свердловска, крупные щелочные комплексы шпатов на Кольском полуострове (Хибинские и Ловозерские нефелиновые сиениты). Беломорит встречается вдоль береговой линии Белого моря, солнечными камнями славятся Пальдер (Прибайкалье), Уральские горы, Уточкино (возле Улан-Удэ).

Амазониты добывают на Кольском полуострове (Кейве, Плоскогорское, Краснощелье). Пегматитовые жилы с амозонитом встречаются по Восточной Сибири (Улан-Нурское месторождение Прибайкалья).

Амазонитом богат африканский континент, известны крупные месторождения Индостана, Канады, Бразилии. Роскошным лабрадором славятся Украина, китайский Тибет, Финляндия, Индия, Канада, Гренландия Германия. Высококачественный адуляр содержат гидротермальные жилы горных пород Индии, острова Шри-Ланка, Памир Таджикистана, Щвейцарии, США.

Искусственный щелочной шпат получают из стекол, применяя стехиометрические коэффициенты смешивания химических элементов в составе (К,Na,Rb,NH4){(Al, B, Ga, Fe)(Si,Ge)3O8}. Применяют 2 способа:

  • сухой (температура синтеза от 700 до 1000 о С);
  • гидротермальный (температура 550 о, давление 1 кбар, время 140 час).

Из предлагаемого набора химических элементов получились триклинные (с натрием) и моноклинные (с калием и рубидием) искусственные полевошпатовые материалы. Синтетический шпат состава NaFeSi3O8 гидротермальным способом не получился, взамен синтезировался минерал пироксен.

Моноклинные шпаты серебра, лития, цезия образуются при ионном обмене санидина с анальбитом в расплаве хлорида соответствующего элемента.

Природа не поскупилась полезными свойствами для полевого шпата и его запасами. Месторождения разбросаны по всему земному шару.