กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 9 นาที

เฟลด์สปาร์

เฟลด์สปาร์ ( / ˈ f ɛ l ( d ) . ˌ s p ɑːr / FEL(D) -spar ; บางครั้งสะกดว่าfelspar ) เป็นกลุ่มของแร่อะลูมิเนียมเทคโตซิลิเกต ที่ก่อตัวเป็นหิน ซึ่งประกอบด้วยแคตไอออน อื่นๆ เช่น...

เฟลด์สปาร์

เฟลด์สปาร์
แร่เฟลด์สปาร์ เรียงตามเข็มนาฬิกาจากซ้ายบน: ออร์โทเคลส , อัลไบต์ , ไมโครไคลน์และแพลจิโอเคลส ที่ไม่สามารถระบุชนิดได้
ทั่วไป
หมวดหมู่แร่ เทคโตซิลิเกต
สูตรเคอัลซีโอ นาอัลซีโอ CaAlซีไอโอ
สัญลักษณ์ IMAFsp [ 1 ]
สถานะ IMAกลุ่มแร่
ระบบผลึกไตรคลินิกหรือโมโนคลินิก
การระบุตัวตน
สีสีชมพู สีขาว สีเทา สีน้ำตาล สีฟ้า
ร่องอกสองหรือสามอันทำมุม 90 องศา
กระดูกหักตามระนาบการแตกแยก
ความแข็งตามมาตราโมห์ส6.0–6.5
ความแวววาวน้ำวุ้นตา
สตรีคสีขาว
ความโปร่งใสทึบแสง
ความถ่วงจำเพาะ2.55–2.76
ความหนาแน่น2.56
ดัชนีหักเห1.518–1.526
การหักเหสองทิศทางลำดับแรก
เพลโอโครอิซึมไม่มี
ลักษณะอื่นๆแผ่นแยกตัวทั่วไป
เอกสารอ้างอิง[ 2 ]

เฟลด์สปาร์ ( / ˈ f ɛ l ( d ) . ˌ s p ɑːr / FEL(D) -spar ; บางครั้งสะกดว่าfelspar ) เป็นกลุ่มของแร่อะลูมิเนียมเทคโตซิลิเกต ที่ก่อตัวเป็นหิน ซึ่งประกอบด้วยแคตไอออน อื่นๆ เช่น โซเดียม แคลเซียม โพแทสเซียม หรือแบเรียม[ 3 ]สมาชิกที่พบได้บ่อยที่สุดในกลุ่มเฟลด์สปาร์ ได้แก่ เฟลด์สปาร์ แพลจิโอเคลส (โซเดียม-แคลเซียม) และ เฟลด์สปาร์ อัลคาไล (โพแทสเซียม-โซเดียม) [ 4 ]เฟลด์สปาร์ประกอบขึ้นเป็นประมาณ 60% ของเปลือกโลก[ 3 ]และ 41% ของเปลือกโลกภาคพื้นทวีปโดยน้ำหนัก[ 5 ] [ 6 ]

เฟลด์สปาร์ตกผลึกจากแมกมาในรูปของหินอัคนีแทรกซึมและหินอัคนีพุ่ง[ 7 ] และยังพบได้ใน หินแปรหลายประเภท[ 8 ] หินที่ประกอบด้วยเฟลด์สปาร์แคลซิก แพลจิโอเคลสเกือบทั้งหมดเรียกว่าแอ นอ ร์โทไซต์[ 9 ]นอกจากนี้ยังพบเฟลด์สปาร์ในหินตะกอนหลาย ประเภท [ 10 ]

นิรุกติศาสตร์

ชื่อเฟลด์สปาร์มาจากภาษาเยอรมันFeldspatซึ่งเป็นคำประสมของคำว่าFeld ("ทุ่ง") และSpat ("เกล็ด") คำว่า Spatถูกใช้มานานแล้วในฐานะคำที่หมายถึง " หินที่แตกเป็นเกล็ดได้ง่าย" คำว่าFeldspatถูกนำมาใช้ในศตวรรษที่ 18 ในฐานะคำที่เฉพาะเจาะจงมากขึ้น อาจหมายถึงการพบเฟลด์สปาร์ในหินที่พบได้ทั่วไปในทุ่ง (Urban Brückmann, 1783) หรือการพบเฟลด์สปาร์เป็น "ทุ่ง" ภายในหินแกรนิตและแร่ธาตุอื่นๆ (René-Just Haüy, 1804) [ 11 ] การเปลี่ยนจากSpatเป็น-sparได้รับอิทธิพลจากคำภาษาอังกฤษspar [ 12 ]ซึ่งหมายถึงแร่ที่ไม่ทึบแสงและแตกตัวได้ดี[ 13 ] Feldspathicหมายถึงวัสดุที่มีเฟลด์สปาร์ การสะกดอีกแบบหนึ่งคือfelsparได้เลิกใช้แล้ว คำว่า "felsic" ซึ่งหมายถึงแร่ธาตุสีอ่อน เช่น ควอตซ์และเฟลด์สปาร์ เป็นคำย่อที่มาจากคำว่าfel dspar และsi lica ไม่เกี่ยวข้องกับคำว่า "felspar" ซึ่งเป็นคำที่เลิกใช้แล้ว

องค์ประกอบ

แผนภาพเฟสองค์ประกอบของแร่ธาตุต่างๆ ที่ประกอบกันเป็นสารละลายของเฟลด์สปาร์

กลุ่มแร่เฟลด์สปาร์ประกอบด้วยเทคโต ซิลิเคต ซึ่งเป็นแร่ซิลิเคตที่ไอออนซิลิคอนเชื่อมต่อกันด้วยไอออนออกซิเจนร่วมกันเพื่อสร้างโครงข่ายสามมิติ องค์ประกอบของธาตุหลักในเฟลด์สปาร์ทั่วไปสามารถแสดงได้ในรูปของ องค์ประกอบปลายทางสามแบบ:

สารละลายของแข็งระหว่างออร์โทเคลสและอัลไบต์เรียกว่าเฟลด์สปาร์อัลคาไล[ 14 ] สารละลายของแข็งระหว่างอัลไบต์และแอนอร์ไทต์เรียกว่าแพลจิโอเคลส [ 14 ] หรือเรียกให้ถูกต้องกว่าคือแพลจิโอเคลสเฟลด์สปาร์ สารละลายของแข็งที่เกิดขึ้นระหว่าง K-เฟลด์สปาร์และแอนอร์ไทต์มีจำกัด และในสารละลายของแข็งอีกสองชนิดนั้นความไม่เข้ากันเกิดขึ้นที่อุณหภูมิที่พบได้ทั่วไปในเปลือกโลก อัลไบต์ถือเป็นทั้งแพลจิโอเคลสและเฟลด์สปาร์อัลคาไล

อัตราส่วนของเฟลด์สปาร์อัลคาไลต่อเฟลด์สปาร์แพลจิโอเคลส ร่วมกับสัดส่วนของควอตซ์เป็นพื้นฐานสำหรับ การจำแนกประเภท หินอัคนีQAPF [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]แพลจิโอเคลสที่อุดมด้วยแคลเซียมเป็นเฟลด์สปาร์ชนิดแรกที่ตกผลึกจากแมกมาที่เย็นตัวลง จากนั้นแพลจิโอเคลสจะอุดมด้วยโซเดียมมากขึ้นเรื่อยๆ เมื่อการตกผลึกดำเนินต่อไป ซึ่งกำหนดชุดปฏิกิริยาโบเวน แบบต่อเนื่อง เฟลด์สปาร์ K เป็นเฟลด์สปาร์ชนิดสุดท้ายที่ตกผลึกจากแมกมา[ 18 ] [ 19 ]

เฟลด์สปาร์อัลคาไลน์

เฟลด์สปาร์อัลคาไลแบ่งออกเป็นสองประเภท: ประเภทที่ประกอบด้วยโพแทสเซียมร่วมกับโซเดียม อะลูมิเนียม หรือซิลิคอน และประเภทที่โพแทสเซียมถูกแทนที่ด้วยแบเรียม ประเภทแรกได้แก่:

โพแทสเซียมและโซเดียมเฟลด์สปาร์ไม่สามารถผสมกัน ได้อย่างสมบูรณ์ ในสารละลายหลอมเหลวที่อุณหภูมิต่ำ ดังนั้นองค์ประกอบระดับกลางของอัลคาไลเฟลด์สปาร์จึงเกิดขึ้นได้เฉพาะในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงกว่าเท่านั้น[ 23 ]ซานิดีนมีความเสถียรที่อุณหภูมิสูงสุด และไมโครไคลน์ที่อุณหภูมิต่ำสุด[ 20 ] [ 21 ]เพอร์ไทต์เป็นเนื้อสัมผัสทั่วไปในอัลคาไลเฟลด์สปาร์ เนื่องจากการแยกตัวขององค์ประกอบอัลคาไลเฟลด์สปาร์ที่แตกต่างกันในระหว่างการเย็นตัวขององค์ประกอบระดับกลาง เนื้อสัมผัสเพอร์ไทต์ในอัลคาไลเฟลด์สปาร์ของหินแกรนิต หลายชนิด สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า[ 24 ]เนื้อสัมผัสไมโครเพอร์ไทต์ในผลึกสามารถมองเห็นได้โดยใช้กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง ในขณะที่เนื้อสัมผัสคริปโตเพอร์ไทต์สามารถมองเห็นได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนเท่านั้น

แอมโมเนียมเฟลด์สปาร์

บัดดิงตันไนต์เป็นเฟลด์สปาร์แอมโมเนียมที่มีสูตรทางเคมีคือ NH AlSi O [ 25 ] เป็นแร่ที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงไฮโดรเทอร์มอลของแร่เฟลด์สปาร์หลัก

เฟลด์สปาร์แบเรียม

เฟลด์สปาร์แบเรียมเกิดขึ้นจากการแทนที่โพแทสเซียมด้วยแบเรียมในโครงสร้างแร่ เฟลด์สปาร์แบเรียมบางครั้งถูกจัดเป็นกลุ่มเฟลด์สปาร์แยกต่างหาก[ 4 ]และบางครั้งก็ถูกจัดเป็นกลุ่มย่อยของเฟลด์สปาร์อัลคาไล[ 26 ]

แร่เฟลด์สปาร์แบเรียมมีโครงสร้างผลึกแบบโมโนคลินิก และประกอบด้วยแร่ดังต่อไปนี้:

เฟลด์สปาร์แพลจิโอเคลส

เฟลด์สปาร์แพลจิโอเคลสมีโครงสร้างผลึกแบบไตรคลินิกอนุกรมของแพลจิโอเคลสมีดังต่อไปนี้ (โดยมีเปอร์เซ็นต์ ของแอนอ ร์ไทต์อยู่ในวงเล็บ):

ในระหว่างการเย็นตัวลง องค์ประกอบระดับกลางของเฟลด์สปาร์จะแยกตัวออกเป็นเฟลด์สปาร์สองชนิดที่มีองค์ประกอบแตกต่างกัน แต่การแพร่กระจายนั้นช้ากว่าในเฟลด์สปาร์อัลคาไลมาก และการเจริญเติบโตของเฟลด์สปาร์สองชนิดที่เกิดขึ้นนั้นมักจะมีขนาดเล็กเกินกว่าจะมองเห็นได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง ช่องว่างที่ไม่สามารถผสมกันได้ในสารละลายของแพลจิโอเคลสมีความซับซ้อนมากกว่าในเฟลด์สปาร์อัลคาไล การเล่นสีที่มองเห็นได้ในเฟลด์สปาร์บางชนิดที่มีองค์ประกอบของลาบราโดไรต์ นั้นเกิดจาก แผ่นแยกตัวที่มีขนาดเล็กมากที่เรียกว่าการเจริญเติบโตแบบบ็อกกิลด์ความหนาแน่นจำเพาะในอนุกรมแพลจิโอเคลสเพิ่มขึ้นจากอัลไบต์ (2.62) ไปจนถึงแอนอร์ไทต์ (2.72–2.75)

โครงสร้าง

โครงสร้างของผลึกเฟลด์สปาร์มีพื้นฐานมาจากเตตระเฮดราอะลูมิโนซิลิเกต เตตระเฮดราแต่ละอันประกอบด้วยไอออนอะลูมิเนียมหรือซิลิคอนที่ล้อมรอบด้วยไอออนออกซิเจนสี่ไอออน ไอออนออกซิเจนแต่ละไอออนจะถูกใช้ร่วมกันโดยเตตระเฮดราที่อยู่ใกล้เคียงเพื่อสร้างเครือข่ายสามมิติ โครงสร้างนี้สามารถมองเห็นได้เป็นโซ่ยาวของเตตระเฮดราอะลูมิโนซิลิเกต ซึ่งบางครั้งเรียกว่า โซ่ข้อเหวี่ยงเนื่องจากรูปร่างของมันบิดงอ โซ่ข้อเหวี่ยงแต่ละอันเชื่อมต่อกับโซ่ข้อเหวี่ยงที่อยู่ใกล้เคียงเพื่อสร้างเครือข่ายสามมิติของวงแหวนสี่สมาชิกที่หลอมรวมกัน โครงสร้างนี้เปิดกว้างพอสำหรับแคตไอออน ซึ่งโดยทั่วไปคือโซเดียม โพแทสเซียม หรือแคลเซียม ที่จะเข้าไปและให้สมดุลประจุ[ 29 ]

การผุกร่อน

การผุพังทางเคมีของเฟลด์สปาร์เกิดขึ้นโดยไฮโดรไลซิสและผลิตแร่ดินเหนียวได้แก่อิลไลต์ สเมกไทต์และเคโอลิไนต์ไฮโดรไลซิสของเฟลด์สปาร์เริ่มต้นด้วยการละลายของเฟลด์สปาร์ในน้ำ ซึ่งเกิดขึ้นได้ดีที่สุดในสารละลายที่เป็นกรดหรือเบส และเกิดขึ้นได้น้อยกว่าในสารละลายที่เป็นกลาง[ 30 ]ความเร็วในการผุพังของเฟลด์สปาร์ถูกควบคุมโดยความเร็วในการละลาย[ 30 ]เฟลด์สปาร์ที่ละลายแล้วจะทำปฏิกิริยากับไอออน H +หรือ OH และตกตะกอนดินเหนียว ปฏิกิริยายังสร้างไอออน ใหม่ ในสารละลาย โดยความหลากหลายของไอออนถูกควบคุมโดยชนิดของเฟลด์สปาร์ที่ทำปฏิกิริยา

ความอุดมสมบูรณ์ของเฟลด์สปาร์ในเปลือกโลกหมายความว่าดินเหนียวเป็นผลิตภัณฑ์จากการผุพังที่มีอยู่มากมาย[ 31 ]ประมาณ 40% ของแร่ธาตุในหินตะกอนเป็นดินเหนียว และดินเหนียวเป็นแร่ธาตุหลักในหินตะกอนที่พบได้ทั่วไปมากที่สุด คือ หินโคลน[ 32 ] นอกจากนี้ยังเป็นส่วนประกอบที่สำคัญของดินอีก ด้วย [ 32 ]เฟลด์สปาร์ที่ถูกแทนที่ด้วยดินเหนียวจะมีลักษณะเป็นชอล์กเมื่อเทียบกับเม็ดเฟลด์สปาร์ที่ไม่ผุพังซึ่งมีลักษณะเป็นผลึกและเป็นแก้วมากกว่า[ 33 ]

เฟลด์สปาร์ โดยเฉพาะเฟลด์สปาร์ชนิดแพลจิโอเคลส ไม่ค่อยเสถียรที่พื้นผิวโลกเนื่องจากอุณหภูมิการก่อตัวสูง[ 32 ]การขาดความเสถียรนี้เป็นสาเหตุที่ทำให้เฟลด์สปาร์ผุพังกลายเป็นดินเหนียวได้ง่าย เนื่องจากมีแนวโน้มที่จะผุพังได้ง่าย เฟลด์สปาร์จึงมักไม่พบมากในหินตะกอน หินตะกอนที่มีเฟลด์สปาร์จำนวนมากบ่งชี้ว่าตะกอนนั้นไม่ได้ผ่านการผุพังทางเคมีมากนักก่อนที่จะถูกฝัง ซึ่งหมายความว่ามันอาจถูกขนส่งในระยะทางสั้นๆ ในสภาพอากาศที่เย็นและ/หรือแห้งซึ่งไม่ส่งเสริมการผุพัง และถูกฝังอย่างรวดเร็วโดยตะกอนอื่นๆ[ 34 ]หินทรายที่มีเฟลด์สปาร์จำนวนมากเรียกว่าอาร์โค[ 34 ]

แอปพลิเคชัน

เฟลด์สปาร์เป็นวัตถุดิบทั่วไปที่ใช้ในการผลิตแก้ว เซรามิก และในระดับหนึ่งใช้เป็นสารเติมแต่งและสารเพิ่มปริมาณในสี พลาสติก และยาง ในสหรัฐอเมริกา เฟลด์สปาร์ประมาณ 66% ถูกนำไปใช้ในการผลิตแก้ว รวมถึงภาชนะแก้วและใยแก้ว เซรามิก (รวมถึงฉนวนไฟฟ้า สุขภัณฑ์ เครื่องใช้บนโต๊ะอาหาร และกระเบื้อง) และการใช้งานอื่นๆ เช่น สารเติมแต่ง คิดเป็นส่วนที่เหลือ[ 35 ]

แก้ว : เฟลด์สปาร์ให้ทั้ง K2O Na2Oสารช่วยหลอมละลาย และ Al2O3 เป็นสารทำให้คงตัว เฟลด์สปาร์เป็นแหล่งสำคัญของ Al2O3สำหรับ เหล็กและแร่ธาตุทนไฟต่ำ ต้นทุนต่อหน่วย ของต่ำไม่มีสารระเหย และไม่มีของเสีย [ 36 ]

เซรามิก : เฟลด์สปาร์ถูกใช้ในอุตสาหกรรมเซรามิกเป็นฟลักซ์เพื่อสร้างเฟสแก้วในเนื้อวัสดุระหว่างการเผา และส่งเสริมการเกิดแก้ว นอกจากนี้ยังใช้เป็นแหล่งของด่างและอะลูมินาในเคลือบ [ 36 ]องค์ประกอบของเฟลด์สปาร์ที่ใช้ในสูตรเซรามิกต่างๆ จะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ รวมถึงคุณสมบัติของเกรดแต่ละชนิด วัตถุดิบอื่นๆ และข้อกำหนดของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป อย่างไรก็ตาม โดยทั่วไปแล้วจะมีการเติมเฟลด์สปาร์ 15% ถึง 30% ในเครื่องใช้บนโต๊ะอาหาร 25% ถึง 35% ในเครื่องเคลือบดินเผาไฟฟ้าแรงสูง 25% ถึง 35% ในสุขภัณฑ์ 25% ในกระเบื้องปูผนัง 0% ถึง 10% ในเครื่องเคลือบดินเผาสำหรับทันตกรรม มากถึง 80% ของเฟลด์สปาร์ [ 37 ]

วิทยาศาสตร์โลก : ในวิทยาศาสตร์โลกและโบราณคดี เฟลด์สปาร์ถูกนำมาใช้ในการหาอายุด้วยวิธีโพแทสเซียม-อาร์กอน การหาอายุ ด้วยวิธีอาร์กอน-อาร์กอนและการหาอายุด้วยวิธีเรืองแสง

การใช้งานเล็กน้อย : ผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดบ้านบางชนิด (เช่นBar Keepers FriendและBon Ami ) ใช้เฟลด์สปาร์เพื่อให้มีฤทธิ์ขัดถูเล็กน้อย[ 38 ]

การผลิต

USGS ประมาณการว่า การผลิตเฟลด์สปาร์ทั่วโลกในปี 2020 อยู่ที่ 26 ล้านตัน โดยประเทศผู้ผลิต 4 อันดับแรก ได้แก่ จีน 2 ล้านตัน อินเดีย 5 ล้านตัน อิตาลี 4 ล้านตัน และตุรกี 7.6 ล้านตัน[ 39 ]

เกรดเชิงพาณิชย์

การวิเคราะห์แร่ธาตุและเคมีทั่วไปของเกรดเชิงพาณิชย์สามเกรดที่ใช้ในเซรามิกมีดังนี้: [ 40 ]

ชื่อผลิตภัณฑ์นอร์โฟลต เคฟอร์ชัมมาร์เอฟเอฟเอฟ เค6
ประเทศนอร์เวย์สวีเดนฟินแลนด์
บริษัทผู้ผลิตแหลมเหนือซิเบลโกซิเบลโก
อัลไบต์,  %234041
ไมโครไคลน์ %712337
แอนอร์ไทต์ %34
ควอตซ์ %3338
ซิลิกา ( )  %65.975.767.9
Al O ,  %18.614.118.3
เฟโอ % 0.070.150.11
ไทโอ ,  %0.020.01
CaO,  %0.400.300.70
แมกนีเซียมออกไซด์ (  %)0.100.01
K O,  %11.83.86.4
โซเดียมโอ,  %2.95.05.5
LOI (การสูญเสียจากการเผาไหม้)  %0.20.50.2

สิ่งมีชีวิตนอกโลก

ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2555 ยานสำรวจคิวริโอซิ ตี พบปริมาณเฟลด์สปาร์สูงในหินบนดาวอังคาร[ 41 ]

ดูเพิ่มเติม

อ่านเพิ่มเติม

  • โบนวิตซ์, โรนัลด์ หลุยส์ (2005). หินและอัญมณี . นิวยอร์ก, สำนักพิมพ์ DK. ISBN 978-0-7566-3342-4.
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Feldspar&oldid=1360658215 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ เฟลด์สปาร์

เฟลด์สปาร์ ( / ˈ f ɛ l ( d ) . ˌ s p ɑːr / FEL(D) -spar ; บางครั้งสะกดว่าfelspar ) เป็นกลุ่มของแร่อะลูมิเนียมเทคโตซิลิเกต ที่ก่อตัวเป็นหิน ซึ่งประกอบด้วยแคตไอออน อื่นๆ เช่น...

นิรุกติศาสตร์

ชื่อ เฟลด์สปาร์ มาจากภาษา เยอรมัน Feldspat ซึ่งเป็นคำประสมของคำว่า Feld ("ทุ่ง") และ Spat ("เกล็ด") คำว่า Spat ถูกใช้มานานแล้วในฐานะคำที่หมายถึง " หิน ที่แตกเป็นเกล็ดได้ง่าย" คำว่า Feldspat ถูกนำมาใช้ในศตวรรษที่ 18 ในฐานะคำที่เฉพาะเจาะจงมากขึ้น...

องค์ประกอบ

กลุ่มแร่เฟลด์สปาร์ประกอบด้วย เทคโต ซิลิเคต ซึ่งเป็นแร่ซิลิเคตที่ไอออนซิลิคอนเชื่อมต่อกันด้วยไอออนออกซิเจนร่วมกันเพื่อสร้างโครงข่ายสามมิติ องค์ประกอบของธาตุหลักในเฟลด์สปาร์ทั่วไปสามารถแสดงได้ในรูปของ องค์ประกอบปลายทาง สามแบบ:

เฟลด์สปาร์อัลคาไลน์

เฟลด์สปาร์อัลคาไลแบ่งออกเป็นสองประเภท: ประเภทที่ประกอบด้วยโพแทสเซียมร่วมกับโซเดียม อะลูมิเนียม หรือซิลิคอน และประเภทที่โพแทสเซียมถูกแทนที่ด้วยแบเรียม ประเภทแรกได้แก่: