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Versione del 18 dic 2018 alle 15:35 di Matilde.Spagnolo (discussione | contributi) (→Feldspati alcalini: modifica punteggiatura)
Campione di Amazzonite (microclino) presente nella collezione mineralogica dell'Università degli studi di Padova.

I feldspati (KAlSi3O8 – NaAlSi3O8 – CaAl2Si2O8) sono un gruppo di minerali classificati come tectosilicati di formazione rocciosa, che costituiscono circa il 41% del peso delle superfici continentali della crosta terrestre (circa il 60% della crosta terrestre totale). Costituiscono inoltre una buona parte della crosta oceanica, in gabbro e basalto. Sono comuni anche nelle vene idrotermali.

I feldspati cristallizzano dal magma come venature sia nelle rocce ignee intrusive sia estrusive e sono presenti in quasi tutti i tipi di roccia, soprattutto in rocce metamorfiche e sedimentarie. La roccia, formata quasi interamente da feldspato plagioclasico calcico, è nota come anortosite.

I feldspati sono così comuni perché i loro elementi costitutivi sono onnipresenti.

Il nome feldspati deriva dal termine tedesco “Feldspat” (da “Feld”, ossia “campo”, e “Spat” che indica in modo generico un minerale a struttura laminare). Il cambiamento da “spat” a “spar” fu influenzato dalla parola inglese “spar”, che si riferisce ad un minerale non opaco con buona sfaldatura. Il termine feldspatico si riferisce a materiali contenenti feldspati.

Classificazione

Feldspati
Formula chimica(Ba,Ca,Na,K,NH4)(Al,B,Si)4O8
Proprietà cristallografiche
Gruppo cristallinoTectosilicati
Sistema cristallinoMonoclino e triclino
Proprietà fisiche
Densitàda 2,5 a 2,8 g/cm^3 g/cm³
Durezza (Mohs)6-6,5
SfaldaturaPerfetta lungo i piani di sfaldamento
ColoreVariabile (incolore, bianco, rosa, verde, blu, marrone)
LucentezzaVitrea
StriscioBianco
DiffusioneComune
Si invita a seguire lo schema di Modello di voce – Minerale

Tutti i minerali feldspati hanno composizione chimica generale X (Al, Si)4O8, in cui X può essere K+, Na+, Ba++, Ca++, Rb+, Sr++ e Fe++. I feldspati di potassio, sodio e calcio sono molto comini, mentre quelli di bario, rubidio, stronzio e ferro sono molto rari.

Le composizioni degli elementi nei feldspati più comuni possono essere suddivisi in 2 gruppi, dal punto di vista petrologico:

  • Feldspati di potassio (K-feldspato), KAlSi3O8
  • Feldspati plagioclasici (serie albite ed anortite)

Le soluzioni solide tra K-feldspato e albite sono chiamate “feldsapati alcalini”. Tra K-feldspato e anortite si verifica solo una soluzione solida limitata e, nelle altre due soluzioni solide, l’immiscibilità si verifica a temperature comuni alla crosta terrestre. L’albite è considerata un feldspato sia plagioclasico sia alcalino.

I feldspati alcalini sono fra i membri finali di K-feldspati ed albite, mentre i feldspati plagioclasici sono fra quelli di albite ed anortite. Non ci sono feldspati che sono di composizione intermedia fra i membri terminali K-feldspati e anortite perché questi ioni hanno differenti raggi ionici e cariche che renderebbero instabile la struttura.

Feldspati alcalini

I feldspati alcalini sono raggruppati in due categorie, le quali contengono potassio combinato con sodio, alluminio o silicio, o nelle quali si assiste alla sostituzione del potassio con il bario nella struttura del minerale. Sono suddivisi in:

  1. Ortoclasio (monoclino)
  2. Sanidino (monoclino)
  3. Microclino (triclino)
  4. Anortoclasio (triclino)
  5. Feldspato di Bario (monoclino)

I potassio feldspati sono polimorfi, ovvero hanno stessa struttura chimica ma diverse strutture cristalline. Il sanidino e l'anortoclasio sono i più comuni che possono presentare anche ioni sodio.

L'ortoclasio e il sanidino sono entrambi fotorecettori otticamente monoclinici, ma differiscono nell'angolo acuto tra gli assi ottici (può essere determinato con un microscopio petrografico). Il sanidino si presenta nelle rocce vulcaniche e subvulcaniche. L'ortoclasio è più diffuso in caso. L'adularia è un K-feldspato prodotto da processi idrotermali a bassa temperatura (vene) o autogenici. È strutturalmente simile al microclino ma senza il gemellaggio a tratteggio incrociato.

Il sanidino è stabile ad alte temperature, e il microclino alle più basse.

Il microclino è un K-feldspato triclino e ha un caratteristico motivo a tratteggio incrociato di gemelli visto con un microscopio petrografico.

L'anortoclasio è l'unico feldspato alcalino che non è K-feldspato. È una composizione sodica, otticamente triclina e caratterizzata da un gemellaggio simile al microclino ma su scala più piccola.

I feldspati di bario includono celsiana (BaAl2Si2O8) e ialofane (K,Ba)(Al,Si)4O8.

La pertite è una tipica struttura nei feldspati alcalini, causata dell’essoluzione delle composizioni di contrasto di feldspati alcalini durante il raffreddamento di una composizione intermedia. Le strutture della pertite di molti graniti possono essere visibili a occhio nudo. Nei cristalli le strutture micropertitiche posso essere viste utilizzando un microscopio ottico, mentre le strutture criptopertitiche possono essere viste solo con un microscopio elettronico.

Feldspati plagioclasici

I feldspati plagioclasici sono triclini ed includono:

  • Albite, NaAlSi3O8
  • Oligoclasio, (Na,Ca)(Al,Si)AlSi2O8
  • Andesina, NaAlSi3O8—CaAl2Si2O8
  • Labradorite, (Ca,Na)Al(Al,Si)Si2O8
  • Bytownite, (NaSi,CaAl)AlSi2O8. Bitounite
  • Anorthite, CaAl2Si2O8
Nome minerale del plagioclasio Percentuale albite Percentuale anortite
Albite 100-90% 0-10%
Oligoclasio 90-70% 10-30%
Andesine 70-50% 30-50%
Labradorite 50-30% 50-70%
Bytownite 30-10% 70-90%
Anortite 0-10% 90-100%

Questi confini non hanno alcun significato strutturale; il loro uso è giustificato in quanto il plagioclasio, trovandosi in un'ampia varietà di rocce, è un minerale molto comune e la sua composizione è piuttosto prevedibile. E' comune trovare plagioclasio solico (oligoclasio) in granito, varietà più ricche di calcio (labradorite) in rocce mafiche come gabbro, e andesina intermedia in rocce ignee intermedie come l'andesite.

Le composizioni intermedie possono essolvere anche in due feldspati di composizioni contrastanti durante il raffreddamento. La diffusione è però molto più lenta dei feldspati alcalini e di conseguenza i risultanti due minerali, cresciuti insieme, hanno una grana troppo fina per esser osservati al microscopio ottico. Le lacune di immiscibilità nelle soluzioni solide di plagioclasio sono più difficilmente comparabili alle lacune dei feldspati alcalini. Il gioco di colori visibile in alcune composizioni di labradorite è dovuto alle lamelle con granatura molto fine. La densità è varia e va dall’albite (2.62 g/cm3) all’anortite (2.72-2.75 g/cm3).

I feldspati di plagioclasio formano una serie di soluzioni solide tra l'elemento terminale di Na e Ca.

Elenco minerali

Caratteristiche chimico-fisiche

Chimicamente, i feldspati sono composti da silicio, ossigeno, alluminio, sodio, potassio, calcio e bario. Il silicio si trova al centro di tetraedri con ai vertici quattro atomi di ossigeno, l'alluminio sostituisce il silicio secondo regole fisse o casuali secondo il tipo di feldspato. Possono esistere specie isomorfe di feldspati per sostituzioni tra potassio e sodio, sodio e calcio, potassio e bario.

 
Campione di granito con cristalli dalla collezione mineralogica dell'Università degli studi di Padova

Abito cristallino

I cristalli sono generalmente prismatici (circa tabulari), comunemente geminati. Nell'ortoclasio i due cristalli geminati possono essere compenetrati l'uno nell'altro.

I feldspati tendono a gemellarsi facilmente e possono essere gemellari sullo stesso piano, producendo strati paralleli di cristalli geminati.

Colore

I feldspati non hanno colori perché mancano di elementi chimici cromofori nella struttura; tuttavia non sono quasi mai trasparenti. Il feldspato puro è bianco grazie a riflessioni interne date da lamelle di esecuzioni, inclusioni, superfici di clivaggio. Nonostante ciò, non è rara la colorazione quasi nera dovuta alle inclusioni di Fe-Ti.

I feldspati di potassio sono spesso rosa a causa dell'ematite finemente dispersa. Alcuni microclino sono blu a causa della presenza di piombo, e sono per questo detti Amazzoniti. Una tonalità giallastra è invece data da piccole quantità di ferro trivalente.

I feldspati possono essere in parte alterati da minerali argillosi, sericite (mica muscovite a grana fine), saussurite (miscela di albite, epidoto ed altri prodotti di disintegrazione di palgioclasio calcico), che conferiscono un aspetto "sporco e logoro". Il plagioclasio è più suscettibile agli agenti atmosferici rispetto al K-feldspato, e l'anortite ricca di Ca è la meno resistente. Questo è uno dei motivi per cui il K-feldspato è più comune nella sabbia rispetto al plagioclasio.

Striscio

Lo striscio dei feldspati è bianco.

Meteorizzazione

La meteorizzazione chimica dei feldspati risulta nella formazione di minerali argillosi come Illite e Caolinite.

Produzione e Usi

Nel 2010 sono state estratte circa venti milioni di tonnellate di feldspato, la maggior parte da tre Paesi: Italia (4.7 Mt), Turchia (4.5 Mt) e Cina (2 Mt). L'estrazione avviene da grossi corpi granitici, chiamati plutoni, dalle pegmatiti formatesi quando gli ultimi stadi fluidi di un granito cristallizzante si concentrano in piccole sacche liquide e ricche di vapore che consentono la crescita di cristalli estremamente grandi), o dalle sabbie composte da feldspati.

Attualmente la richiesta di feldspato grezzo è soddisfatta dalle miniere già presenti al mondo. L'estrazione avviene a cielo aperto; dopo che il materiale di feldspato è stato perforato e fatto saltare, la rottura secondaria viene eseguita con una sfera di lancio convenzionale; il minerale viene poi caricato con una pala idraulica sui camion e trasportato all'impianto di frantumazione, vicino di solito all'impianto di flottazione.

II Feldspato è comunemente utilizzato nell’industria del vetro, nella ceramica, usato anche come riempimento e diluente di plastiche, vernici e gomme; in campo biomedico vengono utilizzati come additivi in materiali ceramiche, sopratutto dentale. Nell’industria del vetro, l’allumina garantisce resistenza, durabilità e tenacia agli agenti corrosivi. Nelle ceramiche i feldspati alcalini (CaO, K2O, Na2O) fungono da flussante e abbassano la temperatura di una miscela. Nella fase iniziale i flussanti si fondono formando la matrice del vetro, vincolando le altre componenti assieme. Per realizzare porcellane e refrattari i feldspati vengono comunemente miscelati con quarzo e caolino.

I depositi di argilla derivano principalmente da rocce ricche di feldspato. Il feldspato di plagioclasio ricco di Ca ha un potenziale come minerale di alluminio, ma attualmente è più economico estrarre l'alluminio dalla bauxite.

I feldspati sono impiegati anche nella gioielleria e per rivestimenti (anche di monumenti o edifici), sopratutto se iridescenti.

Negli U.S.A. circa il 66% di feldspato è utilizzato nell’industria del vetro per contenitori e isolanti, nelle ceramiche come isolante elettrico, prodotti sanitari, arredamenti. Viene estratto soprattutto in Carolina del Nord, Virginia, California, Oklahoma, Idaho, Georgia e Dakota del Sud

In geologia e in archeologia, i feldspati vengono usati come indicatori per la datazione K-Ar, datazione Ar-Ar e datazione a luminescenza.

I feldspati di puro interesse scientifico sono il sanidino e la celsiana.

I feldspati possono essere sostituiti, grazie alle caratteristiche simili, da miscele di pirofilite, argilla, talco e quarzo.

Rischi per la salute

Non ci sono informazioni sufficienti sugli eventuali rischi che causano alla salute. Si consiglia generalmente di trattare le specie minerali con attenzione.

Curiosità

Nell’ Ottobre del 2012, il rover Curiosity analizzò un pezzetto di roccia marziana, dove trovò elevate percentuali di feldspati.

L'albite, dal latino albus, è chiamato così per via del suo colore biancastro.

I più grandi feldspati estratti finora sono:

  • un microclino misurante 50 x 36 x 14 metri e pesante 16000 tonnellate, estratto nel Colorado;
  • una pertite misurante 10 x 5 x 2 metri e pesante 230 tonnellate, proveniente dagli USA;
  • un ortoclasio misurante 10 x 10 x 0,40 metri e pesante 100 tonnellate, proveniente dagli Urali (Russia)

Note


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