Около 50% массы верхней части земной коры составляют полевые шпаты – породообразующие минералы. Это семейство силикатов по химической классификации минералов, насчитывающее 19 разновидностей, которые входят в три группы:
- щелочные (калиево-натриевые)
- плагиоклазы (кальциево-натриевые) и
- редчайшие калиево-бариевые
Термин пришел через немецкий язык, но имеет шведское происхождение. Древнегреческое слово «шпат» обозначает пластину (это семейство минералов обладает совершенной спайностью – кристаллы раскалываются на гладкие блестящие поверхности-пластины). Шведские пашни, расположенные на ледниковых отложениях, полных разрушенными материалами гранитов, зачастую становились источником минералов, что и отразилось в названии («полевой»).
Свойства минерала полевой шпат
Полевые шпаты — главные кирпичики земной коры
По физическим свойствам все разновидности семейства полевых шпатов сходны: одинаковая твердость по шкале Мооса (6 баллов), спайность в двух направлениях и плотность. Полевые шпаты под воздействием атмосферных агентов и грунтовых вод разлагаются, образуя различные глинистые минералы.
Полевые шпаты добывают в Швеции, Норвегии, Чехии, Финляндии, Китае, России, США, на Мадагаскаре. Их широко используют в стекольно-керамической промышленности. К полевым шпатам, используемым в ювелирном и поделочном искусстве, относят беломорит, лунный камень, амазонит, ортоклаз, солнечный камень.
Камни с эффектами кошачьего глаза, астеризма традиционно обрабатывают кабошоном. Прозрачные разновидности – нанесением плоских граней (так называемая фацетная огранка).
Уникальные образцы полевого шпата представлены не только в виде ограненных камней, но и в ювелирных украшениях. Например, ортоклазовое ожерелье и брошь с использованием 70 идеальных кабошонов в сочетании с бриллиантами, изготовленное французским дизайнером Сьюзан Бальперон в прошлом веке.
- минерал берилл — свойства
- корунд камень — свойства
- хризоберилл — камень
- сподумен камень — свойства
- минерал гранат
- минерал кварц
- халцедон камень — свойства
Источник: juvelirum.ru
Что такое полевой шпат и как выглядит минерал: многообразие применения и свойства
Наедине с природой. Полевой шпат | 2007
Полевой шпат являет собой настолько распространенную группу минералов, что составляет почти половину массы земной коры. Название этого минерала из класса силикатов состоит из шведского слова feldt, что переводится как «полевой», и немецкого spath, т.е. «брусок» или «пластина». Полевым он именуется по причине частого его обнаружения на шведских пашнях, что расположены на моренных отложениях. Минералу полевому шпату свойственна хорошая спайность: при ударе он легко раскалывается на пластины, отсюда и «брусок» в названии. Человечество давно нашло ему применение в разных отраслях, начиная промышленностью и заканчивая ювелирным делом.
Происхождение, история
Полевые шпаты — это группа минералов, принадлежащих к классу силикатов. Причины их образования: вулканическая деятельность, смещения тектонических плит, воздействие осадка и ветра. Эти минералы составляют 60 % объёма магматических пород Земли.
Полевые шпаты — не редкость и в космосе: богата ими Луна, а также большинство метеоритов.
Полевой шпат — это самая распространённая горная порода (наряду с кварцами) и породообразующий материал.
В минералогии под термином «полевые шпаты» подразумевается группа из четырёх десятков минералов.
Как выглядит полевой шпат? Он бесцветен, невзрачен, в чистом виде встречается редко.
Основная масса этих минералов имеет различные примеси, поэтому они отличаются друг от друга по химическому составу и виду.
Научный термин для этих камней в форме Feldtspat был введён в 18 веке, образован он от шведского слова feldt (поле) и немецкого spath (брусок). Дело в том, что на пашнях в Швеции часты находки «брусков» этого минерала.
Люди начали использовать шпаты очень давно, это подтверждено находками археологов. При раскопках на месте древней Месопотамии, а также в Египте находят изделия из этих минералов (бытовую утварь, украшения).
В давние времена китайцы, придумав способ изготовления фарфора, добавляли к глине шпатовый порошок, чтобы посуда, вазы, декоративные фигурки были прочны.
Свойства и возможности этого камня изучают учёные. В наше время тоже проводятся такие исследования, сделано исчерпывающее описание полевого шпата.
Сферы использования
Камень используют не только при изготовлении ювелирных изделий, а также в таких сферах, как:
- применяют при изготовлении керамической и стекольной продукции, краски, резины;
- используют для получения алюминия, рубидия;
- берут для создания легких абразивов, используемых в косметологии и мыловарении;
- применяют для изготовления изоляторов, электродов;
- бруски минерала служат прекрасным облицовочным материалом.
Драгоценный минерал применяется при изготовлении ювелирных и бижутерных украшений. Экземпляры зеленого и синего оттенка заключают в серебряную оправу или в сплавы, содержащие серебро. В золото, как правило, заключают минерал желтого, красного цвета.
Физико-химическая характеристика
С точки зрения химиков, шпат является силикатом.
Форма камня пластинчатая, часто он образуется в виде симметричных двойниковых кристаллов.
В группу полевых шпатов минералы объединены по следующим признакам:
- происхождение (образуются благодаря магматическим процессам в земной коре);
- схожесть кристаллической решётки;
- в составе присутствует алюмосиликат;
- белый цвет черты.
Базовая формула включает оксиды натрия, кальция, кремния, алюминия. Они могут дополняться или замещаться примесями никеля, хрома, меди, железа. В этих случаях белые кристаллы приобретают разные цветные оттенки.
Блеск шпатов стеклянный, иногда перламутровый. Может присутствовать эффект иризации — радужное сияние, появляющееся при ярком освещении.
Твёрдость — от 5 до 6,5 единиц.
Для этих минералов губительно действие плавиковой кислоты (а для плагиоклазов — и соляной).
Варианты огранки
Лучше всего образцы полевого шпата сочетаются с огранкой кабошон. Такой вид обработки позволяет подчеркнуть природную красоту минерала, сделать еще более заметными эффекты иризации, шиллеризации и пр. Бесцветные экземпляры могут подвергаться и другим вариантам огранки.
С какими металлами комбинируют
Минералы достаточно твердые и прочные, поэтому пользуются популярностью в ювелирном мире. Из разных видов шпата создают как простые и недорогие украшения, так и эксклюзивные изделия и наборы. В качестве оправы пород с иризацией или ярко выраженными холодными оттенками чаще используют серебро и белое золото, реже медицинский сплав и мельхиор. Камни теплых цветов идеально сочетаются с красным и классическим желтым золотом.
Имитации шпата – какие бывают
Чаще в качестве имитации, например, гелиолита используют стекло с частицами меди. Беломорит или адуляр подделывают с помощью матового рассеивающего свет стекла.
Разновидности полевого шпата
Полевые шпаты одинаковы по физическим свойствам, но имеют различный химический состав и окраску. По содержанию преобладающих химических элементов минерологи разделили их на три группы.
Кальциевые полевые шпаты, или плагиоклазы
Это шпаты с включениями кальцита. В их кристаллической решётке присутствует натрий. Ювелирные виды — андезин, лабрадор, альбит (беломорит).
Для них характерны яркие краски и переливчатая поверхность.
Лабрадор — разновидность полевого шпата Беломорит — разновидность полевого шпата
Калиевые полевые шпаты
В их составе калий вытеснил кальций. От включения альбита появляется эффект лунного сияния.
Типичные представители калиевого полевого шпата: микроклины (включая амазонит), ортоклаз и его разновидности адуляр, санидин и гелиолит.
Адуляр — разновидность полевого шпата
Калиево-бариевые полевые шпаты, или гиалофаны
Самый известный минерал этой группы — цельзиан. Он редок, встречается только в виде вкраплений в метаморфической породе. Цвет — зеленовато-коричневый, зеленый. Непрозрачен, поэтому ювелирам неинтересен. Отдельные кристаллы кремового оттенка — предмет охоты коллекционеров.
Практическое применение
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 H2SO4) 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 90Sr, 134Cs и 137Cs 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.
Где используется полевой шпат
Полевой шпат нашёл применение в различных сферах деятельности человека. Он высоко ценится как в промышленности (в том числе ювелирной), так и у коллекционеров.
Источник: gold-5.ru
ПОЛЕВЫЕ ШПАТЫ
Полевые шпаты представлены алюмосиликатами изоморфных рядов натриево-кальциевого (плагиоклазами) — Na [AlSi3O8] — Са [Al2Si2O8], калиево-натриевого — К [AlSi3O8] — Na [AlSi3O8] и калиево-бариевого — К [Al Si3O8] — Ba[Al2Si2O8].
Натриево-кальциевые полевые шпаты (плагиоклазы) представлены минералами изоморфного ряда, конечными членами которого являются альбит — Na [AlSi3O8] и анортит — Са [Al2Si2O8]. Содержания анортитовой молекулы (An) в минералах ряда следующие (в %): в альбите 0—10, олигоклазе 10—30, андезине 30—50, лабрадоре 50—70, битовните 70—90, анортите 90—100.
Плагиоклазы кристаллизуются в триклинной сингонии, пинакоидальном виде симметрии. Блеск стеклянный. Показатели преломления возрастают от альбита (ng = 1,536, nm= 1,529, np = 1,525) до анортита (ng — = 1,588, nm = 1,583, np = 1,575). Твердость по шкале Мооса 6—6,5. Спайность совершенная по и под углом 86°24′ — 86°50′ Плотность увеличивается от альбита (2,61 г/см 3 ) к анортиту (2,76 г/см3 ).
Калиево-натриевые полевые шпаты представлены моноклинными (санидин — К [AlSi3O8] и ортоклаз — К [AlSi3O8 ]) и триклинными (микроклин —К [AlSi3O8]) модификациями.
Санидин и ортоклаз относятся к моноклинопризматическому виду симметрии. Блеск стеклянный. Твердость 6—6,5 по шкале Мооса. Спайность совершенная по (00l) и под углом 90°.
Санидин бесцветный, прозрачный. Ортоклаз светло-розовый, буровато-желтый, красновато-белый, иногда мясо-красный. Бесцветный, прозрачный ортоклаз называется адуляром. Санидин от ортоклаза отличается углом оптических осей.
Микроклин кристаллизуется в пинакоидальном виде симметрии. Блеск стеклянный, на плоскостях спайности слегка перламутровый. Твердость 6—6,5 по шкале Мооса. Спайность совершенная по и под углом 89°40′ Плотность 2,54—2,57 г/см 3 , цвет обычно такой же, как у ортоклаза. Разновидность микроклина зеленого цвета называется амазонитом.
В качестве ювелирных и ювелирно-поделочных камней применяют красиво окрашенные или иризирующие разновидности полевых шпатов: амазонит, лабрадор, лунный и солнечный камни.
Амазонит, или амазонский камень, назван по месту нахождения в отложениях р. Амазонки. Но в дальнейшем амазонит не встречался в бассейне Амазонки, в связи с чем высказывались многочисленные предположения, что найденный в тех местах зеленый камень и названный амазонитом не являлся разновидностью микроклина, а был каким-либо другим минералом, например жадеитом. Тем не менее название ’’амазонит” укрепилось за красиво окрашенной зеленоватой и зеленовато-голубоватой разновидностью микроклина.
Ограненные вставки из полевого шпата
Амазонит
Амазонит нередко можно встретить в древнеегипетских амулетах и украшениях. Правда, долгое время его не отличали от нефрита и других камней.
Месторождения амазонита известны в США в штатах Виргиния (округ Амелия) и Колорадо, в Канаде (Онтарио), Демократической Республике Мадагаскар, Бразилии (в шт. Минас-Жерайс), Норвегии, Зимбабве, Индии, Монголии, Китае, Югославии, Болгарии.
В СССР месторождения амазонита хорошего цвета и качества встречаются довольно часто. Впервые он был обнаружен в 1784 г. на Южном Урале в Ильменских горах, где вскоре стал разрабатываться и использоваться в ювелирном деле под названием ’’изумрудного эделыппата”. Известен также амазонит на Кольском полуострове (Западные Кейвы), в Восточной Сибири (в Иркутской обл., в Юго-Западном Прибайкалье, Читинской обл.), на Украине (в Житомирской и Донецкой областях), Казахстане и Средней Азии (в Киргизии и Таджикистане).
Амазонит наиболее широко применяется для изготовления бус, брошей, запонок, ваз, шкатулок, пепельниц и т.д. В Эрмитаже экспонируются четыре вазы (в том числе высотой 22,5 см и около 14 см в диаметре) из ильменского амазонита, изготовленные в XVIII в. на Екатеринбургской гранильной фабрике. Амазонит используется и как декоративно-облицовочный камень.
Амазонит чаще всего встречается в виде крупных кристаллов, реже друз и отдельных кристаллов размером до 1,5 м и более. Так, А.Е. Ферсман (1922 г.) приводит сведения о том, что якобы в Ильменских горах ’’была заложена каменоломня в одном цельном кристалле”.
Амазонит непрозрачен или просвечивает в тонких пластинах. В последнем случае его используют в витражах, светильниках и др.
Окраска амазонита зеленая; зеленовато-голубая, голубовато-зеленая.
Часто в образцах амазонита наблюдаются пертитовые вростки белого альбита, что придает им особую привлекательность и шелковистый отлив. Окраску амазонита связывают с присутствием изоморфного Fe 2+ или появлением РЬ 2+ , замещающего калий в структуре микроклина, чем объясняется образование дефектов.
Зеленый цвет амазонита исчезает при нагревании его до 300—500 °С, однако он может быть восстановлен радиоактивным или рентгеновским облучением или даже просто длительным хранением в темноте. При нагревании до температуры выше 600 °С происходит необратимое обесцвечивание амазонита. Экспериментально было показано (Б.М. Шмакин, 1968 г.), что амазонитовую окраску можно получить путем облучения рентгеновскими лучами микроклина, обогащенного различными элементами-примесями.
Твердость 6—6,5. Плотность 2,54—2,63. Показатели преломления: ng = 1,525—1,530, nm — 1,522—1,526, np= 1,518—1,522, двупреломление: ng — np 0,007—0,010, оптически отрицателен, 2V = 82—84°.
Амазонит может люминесцировать желто-зеленым цветом в ультрафиолетовых длинноволновых лучах, в коротковолновых ультрафиолетовых лучах не люминесцирует. В рентгеновских лучах у амазонита иногда наблюдается зеленая люминесценция.
Амазонит встречается в пегматитах и гранитах — основных источниках ювелирно-поделочного камня.
За амазонит иногда можно принять жадеит или даже бирюзу, от которых его отличают по свойствам. Среди полевых шпатов, применяемых в качестве ювелирных и ювелирно-поделочных камней, особое место занимают иризирующие разновидности. Иризацией обладают лабрадор, лунные и солнечные камни.
Лабрадор
Лабрадор — плагиоклаз, т.е. натриево-кальциевый полевой шпат. Название минерал получил от названия п-ова Лабрадор, где он был открыт в 1770 г. Цвет непрозрачного лабрадора темно-серый до серо-черного, иногда темно-синий. Лучшие разновидности лабрадора имеют иризацию, напоминающую отлив ’’кошачьего глаза” (гренландский, о. Святого Павла) или ’’павлиньего пера” (индийский).
Иризация может быть сплошной, но чаще локальной, а по характеру погасания — волнистой и мозаичной, по геометрии узоров — каемочной, пятнистой, зональной. Цвета иризации также различны — одно-, двух- и трехцветная окраска в синих, зеленых, желтых и даже красных тонах. Иризация в лабрадоре видна наиболее отчетливо в направлениях перпендикулярных или наклонных к (010) и (001). Появление иризации связывают с наличием пертитовых вростков.
Месторождения высококачественного лабрадора находятся на п-ове Лабрадор. Многочисленны находки лабрадора хорошего качества в виде валунов под Ленинградом и Москвой. Значительно месторождение лабрадора на Украине. Известны месторождения лабрадора в Австралии (шт. Новый Южный Уэльс).
Различные цвета лабрадора
Лучшие образцы лабрадора применяются в ювелирно-галантерейных изделиях. В конце XIX в. некоторое время лабрадор был в большой моде во Франции и Англии, где его оправляли с бриллиантами. Крупные камни используются для изготовления различных сувениров. Самые низкокачественные лабрадоры применяются как облицовочный материал.
Лунные и солнечные полевые шпаты обладают иризацией в голубых (лунные камни) или золотистых и красных (солнечные камни) тонах.
Лунный камень
Лунный камень — полевой шпат
Лунный камень, или перламутровый или жемчужный шпат, прозрачный бесцветный полевой шпат, может быть представлен адуляром — калиевым полевым шпатом. Название его произошло от г. Адула в Швейцарских Ачьпах, где он был впервые найден. Месторождения лунного камня-адуляра известны в Швейцарии (Сен-Готард), Шри-Ланке, Бирме, Танзании, Индии. Месторождения эти в настоящее время выработаны.
В адуляре, как и в других калиевых полевых шпатах (санидине и ортоклазе), иризация может быть связана с крипто- и микропертитовыми вростками альбита. Лунные камни могут быть представлены и плагиоклазами. Полупрозрачный альбит-олигоклаз с ярко выраженной иризацией, напоминающей радужное оперение шеи голубя, называется перистеритом.
Солнечный камень
Солнечный камень, или авантюриновый шпат, представлен плагиоклазами (альбитом, олигоклазом, андезином) или микроклином. Иризация его обусловлена микровключениями гематита. Солнечные камни известны на о. Мадагаскар, в Норвегии.
Помимо прозрачных лунных и солнечных камней, применяемых в качестве ювелирного сырья и являющихся очень редкими и ценными, довольно часто встречаются непрозрачные и слабо просвечивающие иризирующие полевые шпаты. Это месторождения беломорита, авантюриновых шпатов в Сев. Карелии и на Кольском полуострове, в Ильменских и Вишневых горах на Урале, в Канаде и США.
Такие полевые шпаты применяются в малоценных ювелирно-галантерейных и сувенирных изделиях.
Источник: dikarka.ru