Minerais

Feldspato



Um grande grupo de minerais de silicato. O grupo mais abundante de minerais na crosta terrestre.


Labradorite é um fenomenal mineral de feldspato. A palavra "labradorescence" refere-se às cores iridescentes que podem ser vistas em espécimes como este. Este bruto tem cerca de dez centímetros de diâmetro e foi coletado perto de Nain, Labrador, Canadá.

Feldspato em rochas: Este gráfico resume as composições minerais de rochas ígneas comuns. Isso mostra claramente que os minerais do feldspato são constituintes importantes do granito, diorito e gabro - esses tipos de rochas compõem a maior parte da crosta terrestre.

O que é Feldspato?

"Feldspato" é o nome de um grande grupo de minerais silicatos formadores de rochas que compõem mais de 50% da crosta terrestre. 1 São encontradas em rochas ígneas, metamórficas e sedimentares em todas as partes do mundo. Os minerais de feldspato têm estruturas muito semelhantes, composições químicas e propriedades físicas. Feldspatos comuns incluem ortoclase (KAlSi3O8), albita (NaAlSi3O8) e anortita (CaAl2Si2O8).

Para apreciar a importância do feldspato como um mineral formador de rocha, vamos considerar sua abundância na crosta terrestre. A maior parte da crosta continental da Terra é composta de rochas ígneas, como granito, diorito e granodiorito. Os feldspatos também são constituintes importantes do gabro e basalto, que são os principais tipos de rocha na crosta oceânica da Terra. A tabela a seguir mostra como essas rochas são compostas principalmente de minerais de feldspato. Como essas rochas ígneas são intemperizadas e metamorfoseadas, seus minerais de feldspato se tornam componentes de sedimentos, rochas sedimentares e rochas metamórficas.

Os minerais de feldspato têm muitos usos na indústria. Eles são usados ​​para fabricar uma grande variedade de produtos de vidro e cerâmica. Eles também são amplamente utilizados como cargas em tintas, plásticos e borracha. Várias gemas populares são minerais de feldspato. Estes incluem pedra da lua, pedra do sol, labradorita, amazonita e espectrolita.

Classificação mineral feldspato: Este diagrama ternário mostra como os minerais de feldspato são classificados com base em sua composição química. A sequência de minerais ao longo do lado esquerdo do triângulo representa a série de soluções sólidas dos feldspatos alcalinos. A sequência ao longo da base é a série de soluções sólidas dos feldspatos de plagioclásio. O papel de gráfico triangular pode ser obtido no waterproofpaper.com, um site da GeoShops.com.

Química Mineral Feldspato

Todos os minerais do grupo feldspato se enquadram na composição química generalizada abaixo:

X (Al, Si)4O8

Nesta composição generalizada, X pode ser qualquer um dos sete íons a seguir: K +, Na +, Ca ++, Ba ++, Rb +, Sr ++ e Fe ++. Feldspatos que incluem íons potássio, sódio e cálcio são muito comuns. Feldspatos de bário, rubídio, estrôncio e ferro são muito raros.

O diagrama triangular anexo ilustra dois sistemas de solução sólida que compõem o grupo feldspato. Os feldspatos de plagioclásio formam uma série de soluções sólidas entre os membros finais da albita pura (NaAlSi3O8) e anortita pura (CaAl2Si2O8) Os feldspatos alcalinos formam uma série de soluções sólidas entre albita pura e sanidina de potássio (KAlSi3O8).

Uma lista de minerais de feldspato com suas composições químicas pode ser vista na Tabela 1.

Nome Mineral da PlagioclasePorcentagem de NaAlSi3O8Percentual de CaAl2Si2O8
Albite100-90% de albite0-10% de anortita
Oligoclase90-70% de albite10-30% de anortita
Andesine70-50% de albite30-50% de anortita
Labradorite50-30% de albite50-70% de anortita
Bytownite30-10% de albite70-90% de anortita
Anorthita10-0% de albite90-100% de anortita

A melhor maneira de aprender sobre minerais é estudar com uma coleção de pequenas amostras que você pode manipular, examinar e observar suas propriedades. Coleções de minerais baratas estão disponíveis na loja.

Feldspatos de Plagioclásio

Albita e anortita têm um relacionamento interessante. A albita é um feldspato de sódio e a anortita é um feldspato de cálcio. Ambos se formam por cristalização a partir de um derretimento. Na natureza, muitos derretimentos contêm sódio ou cálcio em abundância, juntamente com alumínio, silicone e oxigênio em abundância. Como resultado, a maior parte da albita conterá algum cálcio que substitui o sódio em sua estrutura cristalina, e a maioria dos anortitos conterá alguma substituição de sódio por cálcio em sua estrutura cristalina. Se um íon sódio com uma carga 1+ substituir um íon cálcio com uma carga 2+, ocorrerá também uma substituição de equilíbrio de um íon alumínio com uma carga 3 por um íon silício com uma carga 4.

A abundância relativa de sódio e cálcio na fusão varia muito e ocorre toda uma série de composições minerais entre plagioclase de sódio pura e plagioclase de cálcio puro. Esse continuum de composições é conhecido como uma série de soluções sólidas porque é análogo a um fundido com íons dissolvidos de sódio e cálcio suspensos em várias posições em toda a solução a que nos referimos como fundido.

Embora a variedade de composições minerais entre albita pura e anortita pura seja composta de minerais muito semelhantes, existem diferenças em suas propriedades químicas e físicas. Para facilitar a comunicação, nomes são dados aos minerais do feldspato em diferentes posições na solução sólida de plagioclásio. Esses nomes são arbitrários e baseados nas quantidades relativas de albita e anortita em sua composição. Os nomes desses minerais plagioclásicos com composições intermediárias estão resumidos na tabela a seguir. Eles também podem ser vistos formando a série de feldspato de plagioclásio ao longo da base do diagrama triangular descrito acima.

Tabela 1: Muitos tipos de feldspato

MineralComposição
AlbiteNaAlSi3O8
AmazonitaKAlSi3O8
Andesine(Na, Ca) (Al, Si)4O8
AnorthitaCaAl2Si2O8
Anorthoclase(Na, K) AlSi3O8
BanalsiteN / D2Baal4Si4O16
Buddingtonite(NH4) AlSi3O8
Bytownite(Ca, Na) (Al, Si)4O8
CelsianBaal2Si2O8
DmisteinbergiteCaAl2Si2O8
FilatoviteK (Al, Zn)2(Como, Si)2O8
HexacelsianoBaal2Si2O8
Hyalophane(K, Ba) (Al, Si)4O8
KokchetaviteKAlSi3O8
KumdykoliteNaAlSi3O8
Labradorite(Ca, Na) (Al, Si)4O8
MicroclinaKAlSi3O8
Oligoclase(Na, Ca) (Al, Si)4O8
OrthoclaseKAlSi3O8
ParacelsoBaal2Si2O8
ReedmergneriteNaBSi3O8
Rubicline(Rb, K) AlSi3O8
SanidineKAlSi3O8
SlawsoniteSrAl2Si2O8
StronalsiteN / D2SrAl4Si4O16
SvyatoslaviteCaAl2Si2O8

Feldspatos alcalinos

Minerais de feldspato com composições que variam entre NaAlSi3O8 e KAlSi3O8 são conhecidos como feldspatos alcalinos. Eles incluem albite (NaAlSi3O8), anortoclase ((Na, K) AlSi3O8), sanidina ((K, Na) AlSi3O8), ortoclase (KAlSi3O8) e microclina (KAlSi3O8).

Albita e sanidina formam uma série de soluções sólidas entre NaAlSi3O8 e KAlSi3O8. Anortoclase, com uma composição de (Na, K) AlSi3O8, ocupa a posição intermediária entre eles.

Ortoclase e microclina geralmente têm composições muito próximas ao KAlSi3O8. A sanidina também pode ter uma composição muito próxima ao KAlSi3O8. Esses três KAlSi3O8 minerais são polimorfos, o que significa que eles têm as mesmas composições químicas, mas estruturas cristalinas diferentes. A sanidina tem uma estrutura monoclínica, a ortoclase é monoclínica e a sanidina é triclínica. O fator determinante para a formação desses três minerais com um KAlSi3O8 composição é temperatura. Sanidina é a forma de alta temperatura, ortoclase é a forma de temperatura intermediária e microclina é a forma de baixa temperatura.

Arkose é uma rocha sedimentar formada pelo intemperismo de rochas ígneas e metamórficas ricas em feldspato. É um arenito que contém pelo menos 25% de feldspato.

Feldspato em sedimentos e rochas sedimentares

Em depósitos sedimentares produzidos a partir do intemperismo de rochas ígneas e metamórficas com feldspato, os feldspatos geralmente são mais abundantes perto da área de origem. Os feldspatos geralmente diminuem em abundância com a distância da fonte porque, durante o transporte, podem ser atacados pelo clima e alterados para minerais argilosos. Além disso, suas duas direções de clivagem perfeita os tornam vulneráveis ​​ao intemperismo mecânico, o que diminui o tamanho das partículas e expõe uma área de superfície maior ao intemperismo químico.

Arkose é uma rocha sedimentar formada pelo intemperismo de rochas ígneas e metamórficas ricas em feldspato. Essa origem é evidente porque o arkose é um arenito que contém pelo menos 25% de feldspato, geralmente na forma de grãos que podem ser facilmente identificados como feldspato. O Arkose geralmente é encontrado imediatamente abaixo do gradiente e próximo aos afloramentos dos quais os grãos de feldspato foram intemperizados. Longas distâncias de transporte destroem os grãos de feldspato e a exposição prolongada ao intemperismo converte os feldspatos em minerais argilosos. Os minerais argilosos são outra contribuição do feldspato para o registro sedimentar. Eles se acumulam como lama ou solo e frequentemente formam sedimentos que se transformam em folhelhos e rochas.

Clivagem em ângulo reto: Uma das propriedades mais diagnósticas do feldspato são suas duas direções de clivagem, que geralmente se cruzam a 90 graus, ou se aproximam dele.

Propriedades físicas generalizadas de minerais de feldspato

Classificação QuímicaSilicato
CorGeralmente branco, rosa, cinza ou marrom. Também incolor, amarelo, laranja, vermelho, preto, azul, verde.
À riscaBranco
BrilhoVítreo. Perolado em algumas faces do decote.
DiaphaneityGeralmente translúcido para opaco. Raramente transparente.
DecotePerfeito em duas direções. Os planos de clivagem geralmente se cruzam em ou perto de um ângulo de 90 graus.
Dureza de Mohs6 a 6,5
Gravidade específica2,5 a 2,8
Propriedades de diagnósticoClivagem perfeita, com faces de clivagem geralmente cruzando a 90 graus ou próximas a elas. Dureza consistente, gravidade específica e brilho perolado nas faces da clivagem.
Composição químicaUma composição química generalizada de X (Al, Si)4O8, em que X geralmente é potássio, sódio ou cálcio, mas raramente pode ser bário, rubídio ou estrôncio.
Sistema de cristalTriclínico, monoclínico
UsosO feldspato triturado e em pó é uma matéria-prima importante para a fabricação de vidro laminado, vidro para embalagens, produtos cerâmicos, tintas, plásticos e muitos outros produtos. Variedades de ortoclase, labradorita, oligoclase, microclina e outros minerais de feldspato foram cortadas e usadas como gemas facetadas e cabochão.

Propriedades dos minerais de feldspato

Embora existam muitos minerais de feldspato, todos eles compartilham uma gama estreita de propriedades físicas surpreendentemente consistentes. A maioria deles exibe duas direções de clivagem perfeita que se cruzam a 90 graus, ou se aproximam dele. Um exemplo desse tipo de decote pode ser visto na foto que o acompanha.

A maioria dos minerais de feldspato tem uma dureza de Mohs de aproximadamente 6 a 6,5 ​​e uma gravidade específica entre 2,5 e 2,8. Todos eles têm um brilho vítreo que geralmente é perolado nas faces do decote. A tabela a seguir mostra as propriedades físicas generalizadas do grupo mineral feldspato.

Essas propriedades consistentes do feldspato são extremamente úteis, mesmo quando os cristais de feldspato são muito pequenos. Pessoas familiarizadas com a clivagem de feldspato podem pegar uma rocha ígnea que contém cristais de apenas alguns milímetros de tamanho, examiná-la com uma lente manual e diferenciar facilmente os feldspatos de outros minerais da rocha. Com prática mínima, eles também podem usar um conjunto de palhetas de dureza mineral e uma lente manual para determinar a dureza de Mohs desses grãos minúsculos.

Feldspatos além do plagioclásio e dos alcalóides

Existem muitos minerais de feldspato além das séries plagioclásio e alcalina. Uma lista é apresentada na Tabela 1. Alguns minerais de feldspato são incomuns e extremamente raros. Aqui estão alguns exemplos:

  • A buddingtonita é um feldspato de amônio com composição química de (NH4) (AlSi3) O8. Foi encontrado onde os minerais do feldspato foram alterados pela atividade hidrotérmica.
  • Banalsite (Na2Baal4Si4O16) é um feldspato de bário raro. Ele forma uma série completa de soluções sólidas com estronalsite (Na2SrAl4Si4O16), em que o bário e o estrôncio se substituem.
  • Celsian, paracelsian e hexacelsian são feldspatos e polimorfos de bário raros que compartilham a composição química de BaAl2Si2O8. Eles se formam em ambientes hidrotérmicos de baixa temperatura.
  • O filatovito é um feldspato de arseniato extremamente raro que só foi encontrado como pequenos cristais perto de algumas fumarolas no leste da Rússia. 2
  • A rubicline é um feldspato raro com uma composição química de (Rb, K) (AlSi3O8) É semelhante à microclina, mas nunca foi encontrado sem potássio e rubídio substituindo um ao outro.

Feldspato da Lua: O "Genesis Rock" é uma das rochas mais famosas já coletadas. Os astronautas da Apollo 15, James Irwin e David Scott, o coletaram da Lua em 1971. As análises revelaram que ele é composto quase inteiramente de anortita, um feldspato plagioclásico e tem aproximadamente 4 bilhões de anos. Os repórteres que cobriam a Missão Apollo começaram a chamar o espécime de "Genesis Rock" e o nome ficou preso. Imagem da NASA. 3

Feldspato extraterrestre

O feldspato foi descoberto em outras partes do nosso sistema solar. Os astronautas que visitavam a Lua durante as missões Apollo trouxeram de volta muitas amostras de rochas ricas em feldspato. 3 Algumas dezenas de meteoritos que se acredita terem se originado de Marte foram examinadas e a maioria contém minerais de feldspato. 4 Aproximadamente 5% dos meteoritos encontrados na Terra são originários do asteróide Vesta, e muitos deles contêm feldspato. 5

Meteorito Vesta: Fotomicrografia por luz transmitida de um meteorito eucrito atribuído ao Asteróide Vesta. Este espécime é um eucrito basáltico rico em plagioclase rica em cálcio. Imagem de Harry McSween, Universidade do Tennessee. 5

Feldspato em um meteorito marciano: O meteorito "Beleza Negra" (NWA 7034) foi analisado pela NASA e é um pedaço de Marte que foi explodido por um impacto de asteróide. O NWA 7034 é feito de fragmentos cimentados de basalto, uma rocha que se forma a partir de lava rapidamente resfriada. Os fragmentos dentro do meteorito são principalmente feldspato e piroxênio. Imagem da NASA. 4

Feldspatos em solos: Este mapa mostra a distribuição de minerais do grupo feldspato nos solos A Horizon dos Estados Unidos. 6 As abundâncias são mais altas em áreas onde rochas ígneas afloram na superfície, como Nova Inglaterra, região das Montanhas Rochosas e Costa Oeste. Clique na imagem para ampliar.

Usos dos minerais de feldspato

Cerca de 600.000 toneladas métricas de feldspato são produzidas anualmente nos Estados Unidos. A maior parte desse feldspato é triturada em grânulos ou pós finos e, em seguida, consumida em fábricas que produzem vidro laminado, telha cerâmica, isolamento de fibra de vidro, tintas, plásticos, cerâmica, vidro de embalagem e outros produtos. A maioria desses produtos desempenha um papel importante na construção comercial e residencial, e a demanda por feldspato é suportada pela saúde da indústria da construção.

Quase toda a produção de feldspato nos Estados Unidos é de pedreiras na Carolina do Norte, Idaho, Califórnia, Virgínia, Oklahoma e Dakota do Sul. Esses locais produzem feldspato suficiente para suprir quase todo o consumo da nação. O recurso disponível para produção futura é enorme. O único desafio é que o recurso feldspato pode não estar localizado a uma distância conveniente dos pontos de consumo. No entanto, a dependência líquida anual de importações dos Estados Unidos como porcentagem do consumo aparente de feldspato é baixa - geralmente não mais que 10 a 20%.

Pedra do sol Aventurescent: Foto de close-up de um cabochão de pedra do sol, mostrando belos flashes de aventura causados ​​pela luz refletida pelas inclusões de plaquetas de cobre na pedra.

Labradorita azul: Fotografia de um cabochão de labradorita com um jogo de cores azul elétrico. Direitos autorais da fotografia iStockphoto / Joanna-Palys.

Estrela Moonstone: Um cabochão de pedra da lua que exibe uma estrela rara de quatro raios.

Feldspatos fenomenais

Várias variedades de minerais de feldspato são usadas como pedras preciosas. Três deles, pedra da lua, pedra do sol e labradorita, são conhecidos por seus fenômenos ópticos únicos.

Moonstone é um material de gema que consiste em camadas microscopicamente finas e alternadas de minerais de feldspato de diferentes composições. Quando a luz entra em uma pedra preciosa polida e encontra essas camadas, ela é espalhada em várias direções. Isso produz um brilho dentro da pedra preciosa conhecida como adularescência. O brilho parece flutuar ligeiramente sob a superfície da gema e se move à medida que a fonte de iluminação se move, à medida que o ângulo de observação é alterado ou à medida que a pedra é movida sob a luz. As pessoas desfrutam desse brilho suave, especialmente quando ele possui uma cor marcante ou a cor do corpo da pedra da lua é agradável. A ortoclase é o mineral feldspato mais comum para hospedar os fenômenos adularescentes; no entanto, também é conhecido na albita, oligoclase e labradorita.

A pedra do sol é uma gema que contém pequenas partículas em forma de placa e altamente refletivas, com uma orientação comum. Quando a luz entra na pedra preciosa, ela atinge essas partículas e elas refletem-na com um flash cintilante conhecido como aventurescence. As partículas podem ser pequenos flocos de cobre, hematita, mica ou outro mineral reflexivo. A labradorita e a oligoclase são os minerais de feldspato que mais frequentemente têm aventuras. Em algumas localidades, a labradorita colorida, mas não aventurosa, também é chamada de "pedra do sol", mas o material aventuroso é geralmente extraído nas proximidades.

Às vezes, a labradorita é cultivada em camadas microscópicas com albita ou outros minerais de plagioclásio. Quando a luz entra em uma gema polida e atinge essas camadas exatamente no ângulo certo, a luz é dispersa, seus comprimentos de onda são modificados e uma reflexão iridescente é produzida. Isso pode resultar em flashes espetaculares de fortes cores iridescentes em azul elétrico, verde, amarelo, laranja e rosa. Esse fenômeno é conhecido como "labradorescence" e recebe o nome do mineral mais conhecido por produzi-lo.

As propriedades fenomenais da pedra da lua, pedra do sol e labradorita são quase sempre cortadas como cabochões em forma de cúpula. Suas propriedades fenomenais são dependentes de estruturas microscópicas que atingem a luz dentro de uma pedra polida no ângulo certo. Para que isso aconteça, artesãos qualificados que entendem o fenômeno óptico dessas gemas devem estudar o bruto e cortar a pedra para que os planos onde os fenômenos ópticos são produzidos fiquem paralelos ao fundo da pedra preciosa cortada.

Os cortadores de alerta podem notar raro chatoyancy ou asterismo em pedra bruta. Com planejamento, orientação e corte hábeis, esse bruto pode ser usado para produzir cabochões que exibem um olho de gato ou uma estrela de quatro raios.

Moonstone é o mais conhecido dos feldspatos fenomenais, mas não é encontrado em muitas joalherias populares. Todas essas três jóias são encontradas em shows de pedras preciosas e lapidares ou em lojas especializadas em jóias e jóias exclusivas e interessantes. Eles podem ser facilmente encontrados online; no entanto, é melhor comprar essas pedras ou jóias com eles, onde você pode pegá-las, jogá-las à luz e examinar a força, a cor e o padrão do efeito óptico. Se você tiver várias peças para escolher, examine muitas delas, porque uma ou várias delas serão mais atraentes para você do que as outras - e pedras diferentes serão atraídas para pessoas diferentes. É melhor não deixar isso para uma seleção aleatória do fornecedor ou de um amigo. Você será mais feliz se escolher o que mais agrada aos seus olhos.

Cabochons amazonitas: Amazonita é um nome comercial para uma variedade de feldspato de microclina verde a azulada, que geralmente é cortada em cabochões, miçangas e pedras caídas.

Feldspato facetado: Dois espécimes de feldspato de labradorita que foram cortados em pedras facetadas. Espécimes do Oregon são freqüentemente chamados de "pedra do sol" - mesmo espécimes não-fenomenais sem a aventura que muitas pessoas acreditam ser necessária para merecer o nome "pedra do sol".

Fontes de informação
1 O que é Feldspato? Artigo do site, Industrial Minerals Association of North America, último acesso em fevereiro de 2017.
2 Filatovite, K (Al, Zn)2(Como, Si)2O8, uma nova espécie mineral do vulcão Tolbachik, península de Kamchatka, Rússia: Vergasova, Lidiya P .; Krivovichev, Sergey V .; Britvin, Sergey N .; Burns, Peter N .; e Ananiev, Vladimir V. Jornal Europeu de Mineralogia, Volume 16, Número 3, p. 533-536, junho de 2004.
3 Ferroan Anorthosite: Lunar Sample Compendium, NASA, 2011, último acesso em fevereiro de 2017.
4 Pesquisadores identificam meteorito rico em água ligado à crosta de Marte: artigo do site, NASA, janeiro de 2013.
5 Meteoritos de Vesta Asteroid: Artigo do site por.
6 Dados Espaciais em Linha de Recursos Minerais, um sistema de mapeamento interativo para mineralogia e geoquímica no site do United States Geological Survey, acessado em agosto de 2017.

OUtros Gem Feldspars

Embora seja difícil competir com feldspatos fenomenais, existem alguns outros feldspatos que produzem pedras preciosas notáveis. Eles também são encontrados em shows ou lojas de joias e lapidações especializadas em tipos interessantes e diferentes de gemas e jóias.

Amazonita é um nome comercial para uma variedade de feldspato de microclina verde a azulada, que geralmente é cortada em cabochões, miçangas e pedras caídas. A cor verde é causada por pequenas quantidades de chumbo no mineral. Uma localidade mundialmente famosa por cristais de amazonita fica na área dos condados de Freemont, El Paso e Teller, no Colorado, onde é encontrada crescendo com quartzo enfumaçado em cavidades de rochas ígneas e metamórficas. Embora o nome "amazonita" sugira que o Brasil é uma das principais fontes do material, ele não é encontrado na Bacia Amazônica.

Os minerais de feldspato são freqüentemente encontrados em cristais transparentes de qualidade de gema. Ortoclase, labradorita e oligoclase são exemplos de minerais de feldspato que foram lapidados. As pedras preciosas cortadas desses minerais podem ser lindas; no entanto, eles raramente são vistos em jóias porque não são bem conhecidos e solicitados pelos clientes. Além disso, os feldspatos facetados têm preocupações com a durabilidade, devido à dureza de Mohs de 6 a 6,5 ​​e às duas direções de clivagem perfeita. A maioria dos feldspatos facetados são para o mercado de "joias de colecionador".


Assista o vídeo: em busca de rochas e feldspatos (Outubro 2021).