Feldspat
| Feldspat ⓘ | |
|---|---|
 Jequitinhonha vadisi, Minas Gerais, güneydoğu Brezilya'dan feldispat kristali (18×21×8,5 cm) | |
| Genel | |
| Kategori | Tektosilikat |
| Formül (tekrar eden birim) | KAlSi 3O 8 - NaAlSi 3O 8 - CaAl 2Si 2O 8 |
| IMA sembolü | Fsp |
| Kristal sistemi | Triklinik veya monoklinik |
| Tanımlama | |
| Renk | pembe, beyaz, gri, kahverengi, mavi |
| Yarık | iki veya üç |
| Kırılma | yarılma düzlemleri boyunca |
| Mohs ölçeği sertliği | 6.0–6.5 |
| Parlaklık | Vitreus |
| Streak | beyaz |
| Diaphaneity | opak |
| Özgül ağırlık | 2.55–2.76 |
| Yoğunluk | 2.56 |
| Kırılma indisi | 1.518–1.526 |
| Birefringence | ilk sipariş |
| Pleokroizm | Hiçbiri |
| Diğer özellikler | eksolüsyon lamelleri yaygın |
| Referanslar | |
Feldspatlar, sodyum, kalsiyum, potasyum veya baryum içeren, kayaç oluşturan bir grup alüminyum tektosilikat mineralidir. Feldspat grubunun en yaygın üyeleri plajiyoklaz (sodyum-kalsiyum) feldspatlar ve alkali (potasyum-sodyum) feldspatlardır. Feldspatlar yerkabuğunun yaklaşık %60'ını, kıtasal yerkabuğunun ise ağırlık olarak %41'ini oluşturur. ⓘ
Feldspatlar magmadan hem intrüzif hem de ekstrüzif magmatik kayaçlar olarak kristalleşir ve birçok metamorfik kayaç türünde de bulunur. Neredeyse tamamen kalsik plajiyoklaz feldispattan oluşan kayaç anortozit olarak bilinir. Feldspatlar birçok tortul kayaç türünde de bulunur. ⓘ
Kompozisyonlar
Feldspat grubu mineraller, silisyum iyonlarının üç boyutlu bir ağ oluşturmak üzere ortak oksijen iyonlarıyla birbirine bağlandığı silikat mineralleri olan tektosilikatlardan oluşur. Yaygın feldspatlardaki ana elementlerin bileşimleri üç uç üye cinsinden ifade edilebilir:
- potasyum feldspat (K-spar) son üyesi KAlSi3O8
- albit son üyesi NaAlSi3O8
- anortit son üyesi CaAl2Si2O8 ⓘ
K-feldspat ve albit arasındaki katı çözeltiler alkali feldspat olarak adlandırılır. Albit ve anortit arasındaki katı çözeltiler plajiyoklaz veya daha doğru bir ifadeyle plajiyoklaz feldispat olarak adlandırılır. K-feldspat ve anortit arasında yalnızca sınırlı katı çözelti oluşur ve diğer iki katı çözeltide, yer kabuğunda yaygın olan sıcaklıklarda karışmazlık meydana gelir. Albit hem plajiyoklaz hem de alkali feldspat olarak kabul edilir. ⓘ
Alkali feldspatın plajiyoklaz feldspata oranı, kuvars oranıyla birlikte magmatik kayacın QAPF sınıflandırmasının temelini oluşturur. Kalsiyum açısından zengin plajiyoklaz, soğuyan bir magmadan kristalleşen ilk feldispattır, ancak kristalleşme devam ettikçe plajiyoklaz giderek sodyum açısından zengin hale gelir. Bu, sürekli Bowen reaksiyon serisini tanımlar. K-feldspat, magmadan kristalleşen son feldspattır. ⓘ
Alkali feldspatlar
Alkali feldispatlar iki türe ayrılır: Bunlar sodyum, alüminyum veya silikon ile kombinasyon halinde potasyum içerenler; ve potasyumun yerine baryum alanlardır. Bunlardan ilki şunları içerir:
- Ortoklaz (monoklinik) KAlSi3O8,
- Sanidin (monoklinik) (K,Na)AlSi3O8,
- Mikroklin (Triklinik) KAlSi3O8,
- Anortoklaz (triklinik) (Na,K)AlSi3O8. ⓘ
Potasyum ve sodyum feldispatlar düşük sıcaklıklarda eriyip mükemmel bir şekilde karışmaz, bu nedenle alkali feldispatların ara bileşimleri daha yüksek sıcaklık alanlarda meydana gelir. Sanidin en yüksek sıcaklıklarda mikroklin ise en düşük sıcaklıklarda stabildir. Perthit, bir ara bileşimin soğutulması sırasında zıt alkali feldispat bileşimlerinin katı çözeltisinden dolayı alkali feldispatta tipik bir dokudur. Birçok granitin alkali feldspatlarındaki pertitik dokular çıplak gözle görülebilir. ⓘ
Kristallerdeki mikroperitik dokular bir ışık mikroskobu kullanılarak görülebilirken, kriptoperitik dokular sadece bir elektron mikroskobu ile görülebilir. Buna ek olarak, peristerit yaklaşık olarak eşit miktarlarda birbirine geçmiş alkali feldspat ve plajiyoklaz içeren feldspat için verilen addır. ⓘ
Amonyum feldispat
Buddingtonit, kimyasal formüle sahip bir amonyum feldispattır: NH4AlSi3O8. Birincil feldspat minerallerinin hidrotermal alterasyonu ile ilişkili bir mineraldir. ⓘ
Baryum feldspatlar
Baryum feldispatlar, alkali feldispatlar olarak da bilinmektedir. Baryum feldispatlar, mineral yapısında potasyum yerine baryum koyması sonucunda oluşur. Baryum feldispatlar monokliniktir ve aşağıdaki ürünleri içerir:
- Celsian BaAl2Si2O8
- Hiyalofan (K,Ba) (Al,Si)4O8 ⓘ
Plajiyoklaz feldspatlar
Plajiyoklaz feldispatları trikliniktir. Plajiyoklaz serisi aşağıdaki gibidir (parantez içinde anortit yüzdesi ile):
- albit (0 ila 10) NaAlSi3O8
- oligoklaz (10 ila 30) (Na,Ca)(Al,Si)AlSi2O8
- andesine (30 ila 50) NaAlSi
3O
8 - CaAl
2Si
2O
8 - labradorit (50 ila 70) (Ca,Na)Al(Al,Si)Si2O8
- bytownite (70 ila 90) (NaSi,CaAl)AlSi2O8
- anortit (90 ila 100) CaAl2Si2O8 ⓘ
Plajiyoklaz feldispatın ara bileşimleri de soğutma sırasında zıt bileşimli iki feldispata çözünebilir, ancak difüzyon alkali feldispattan çok daha yavaştır ve ortaya çıkan iki feldispat arası büyümeler tipik olarak optik mikroskoplarla görülemeyecek kadar ince tanelidir. Plajiyoklaz katı çözeltilerindeki karışmazlık boşlukları, alkali feldspatlardaki boşluklara kıyasla karmaşıktır. Labradorit bileşimli bazı feldispatlarda görülen renk oyunları, Bøggild ara büyümesi olarak bilinen çok ince taneli çözünme lamellerinden kaynaklanmaktadır. Plajiyoklaz serisindeki özgül ağırlık albitten (2,62) anortite (2,72-2,75) doğru artar. ⓘ
Yapı
Bir feldspat kristalinin yapısı alüminosilikat tetrahedralara dayanır. Her bir tetrahedron, dört oksijen iyonu ile çevrelenmiş bir alüminyum veya silikon iyonundan oluşur. Her oksijen iyonu, sırayla, üç boyutlu bir ağ oluşturmak için komşu bir tetrahedron tarafından paylaşılır. Yapı, şekilleri kıvrımlı olduğu için bazen krank mili zincirleri olarak tanımlanan uzun alüminosilikat tetrahedra zincirleri olarak görselleştirilebilir. Her bir krank mili zinciri, kaynaşmış dört üyeli halkalardan oluşan üç boyutlu bir ağ oluşturmak için komşu krank mili zincirlerine bağlanır. Yapı, katyonların (tipik olarak sodyum, potasyum veya kalsiyum) yapıya sığması ve yük dengesini sağlaması için yeterince açıktır. ⓘ
Feldspat krank mili zincirinin bir kısmını gösteren diyagram
C ekseni boyunca görüntülenen feldispat kristal yapısı
A ekseni boyunca görüntülenen feldspat kristal yapısı
B ekseni boyunca görüntülenen feldispat kristal yapısı ⓘ
Etimoloji
Feldspat adı, Feld ("alan") ve Spat (tanecik") kelimelerinin bir bileşimi olan Almanca Feldspat sözcüğünden türemiştir. Spat sözcüğü belli bir zaman geçtikten sonra "kolayca pullara ayrılan bir kaya" anlamına gelmektedir. Feldspat 18. yüzyılda muhtemelen tarlalarda bulunan kayalarda (Urban Brückmann, 1783) veya granit ve diğer minerallerde "alan" olarak ortaya çıkmasıyla (René-Just Haüy, 1804) daha spesifik bir terim olarak tanıtıldı. Spat'tan -spar'a olan değişimi İngilizce spar kelimesinden etkilenmiştir, bu sözcük iyi bölünme ile opak olmayan bir mineral anlamına gelir. Feldspatik feldspat içeren malzemeleri ifade etmektedir bu nedenle günümüzde felspar sözcüğü kullanılmamaktadır. Kuvars ve feldispat gibi açık renkli mineraller anlamına gelen 'felsic' terimi, feldispat ve silisten türetilmiş olup 'felspar' terimi ile ilgisi bulunmayan kısaltılmış bir kelimedir. ⓘ
Ayrışma
Feldspatların kimyasal ayrışması hidroliz yoluyla gerçekleşir ve illit, simektit ve kaolinit gibi kil mineralleri üretir. Feldspatların hidrolizi, feldspatın suda çözünmesiyle başlar, bu da en iyi asidik veya bazik çözeltilerde, daha az iyi nötr olanlarda gerçekleşir. Feldspatların ayrışma hızı, ne kadar hızlı çözündükleri ile kontrol edilir. Çözünmüş feldspat H+ veya OH- iyonları ile reaksiyona girer ve killeri çökeltir. Reaksiyon ayrıca çözeltide yeni iyonlar üretir ve iyon çeşitliliği reaksiyona giren feldspat türü tarafından kontrol edilir. ⓘ
Yerkabuğundaki feldspat bolluğu, killerin çok bol miktarda ayrışma ürünü olduğu anlamına gelir. Tortul kayaçlardaki minerallerin yaklaşık %40'ı kildir ve killer en yaygın tortul kayaçlar olan çamur kayalarındaki baskın minerallerdir. Aynı zamanda toprakların da önemli bir bileşenidirler. Kil ile yer değiştirmiş feldspat, daha kristal ve camsı ayrışmamış feldspat tanelerine kıyasla kireçli görünür. ⓘ
Feldspatlar, özellikle plajiyoklaz feldspatlar, yüksek oluşum sıcaklıkları nedeniyle dünya yüzeyinde çok kararlı değildir. Bu kararlılık eksikliği, feldspatların kolayca ayrışarak killere dönüşmesinin nedenidir. Bu kolay ayrışma eğilimi nedeniyle, feldspatlar genellikle tortul kayaçlarda yaygın değildir. Büyük miktarda feldispat içeren tortul kayaçlar, tortunun gömülmeden önce çok fazla kimyasal ayrışmaya uğramadığını gösterir. Bu da muhtemelen ayrışmayı teşvik etmeyen soğuk ve/veya kuru koşullarda kısa bir mesafeye taşındığı ve diğer tortular tarafından hızla gömüldüğü anlamına gelir. Büyük miktarda feldispat içeren kumtaşlarına arkoz adı verilir. ⓘ
Feldspatların kimyasal ayrışması, illit ve kaolinit gibi kil minerallerinin oluşmasına neden olur. ⓘ
Üretim ve kullanım alanları
2010 yılında çoğunluğu üç ülke tarafından olmak üzere yaklaşık 20 milyon ton feldspat üretilmiştir: İtalya (4,7 Mt), Türkiye (4,5 Mt) ve Çin (2 Mt). 2021 yılında İtalya Feldspat Pazarı 201,56 milyon ABD doları değerindeydi ve tahmin döneminde 2022-2028 yılları arasında %7,3'lük bir YBBO ile artması bekleniyor. ⓘ
Feldspat cam yapımında, seramikte ve bir dereceye kadar boya, plastik ve kauçukta dolgu ve genişletici olarak kullanılan yaygın bir hammaddedir. Cam yapımında, feldspattan elde edilen alümina ürünün sertliğini, dayanıklılığını ve kimyasal korozyona karşı direncini artırır. Seramikte, feldspattaki alkaliler (kalsiyum oksit, potasyum oksit ve sodyum oksit) bir karışımın erime sıcaklığını düşüren bir akı görevi görür. Flakslar fırınlama sürecinin erken bir aşamasında eriyerek sistemin diğer bileşenlerini birbirine bağlayan camsı bir matris oluşturur. ABD'de feldspatın yaklaşık %66'sı cam kaplar ve cam elyaf dahil olmak üzere cam yapımında tüketilmektedir. Seramik (elektrik izolatörleri, sıhhi tesisat, çanak çömlek, sofra takımı ve fayans dahil) ve dolgu maddeleri gibi diğer kullanımlar geri kalanını oluşturmaktadır. ⓘ
Kuzey Carolina, Little Switzerland yakınlarında bir madeni olan Bon Ami, feldspatı temizleyicilerinde aşındırıcı olarak kullanıyordu. Little Switzerland İş Derneği, McKinney Madeni'nin dünyanın en büyük feldspat madeni olduğunu ve Kuzey Carolina'nın da en büyük üretici olduğunu söylüyor. Feldspat, William Dibbell 1910 civarında Ohio şirketi Golding and Sons'a üstün kaliteli bir ürün gönderene kadar mika madenciliği sürecinde atılmıştı. ⓘ
Yer bilimleri ve arkeolojide feldspatlar potasyum-argon tarihleme, argon-argon tarihleme ve lüminesans tarihleme için kullanılır. ⓘ
Ekim 2012'de Mars Curiosity keşif aracı, yüksek feldspat içeriğine sahip olduğu ortaya çıkan bir kayayı analiz etti. ⓘ
Resimler
Nadir bulunan plumbian (kurşun bakımından zengin) feldspat
Kristalize tünemiş beyaz feldspat dik 4 cm akuamarin kristalidir.
Feldispat ve aytaşı, Sonora, Meksika
Euhedral feldispat kristalleri kümesinde Schorl kristali
Mars gezegeninde ilk röntgen görüntüsü — feldspat, piroksenler, olivin ortaya çıktı (17 Ekim 2012, "Rocknest")
Plajiyoklaz feldspat. Descartes Krateri yakınındaki Lunar Highlands'den Apollo 16 tarafından toplandı. Bu örnek şu anda Washington, D.C.'deki Ulusal Doğa Tarihi Müzesi'nde sergilenmektedir.
Yüksek Potasyum içeriğine sahip feldspat
Labradorit
Beryl-Scholer Feldspat Grubu
Yeşil mikroklin feldspat (amazonit çeşidi), Brezilya, Aralık 2005 ⓘ
.jpg)
Ayrıca Bakınız
- Mineral- Wikipedia makale
- Plajiyoklaz
- Akuamarin kristali
- Felspat üretimini yapan ülkelerin listesi
- Perthit nedir? ⓘ