El feldespato (a veces escrito felspato ) es un grupo de minerales de tectosilicato de aluminio formadores de rocas , que también contienen otros cationes como sodio, calcio, potasio o bario. [3] Los miembros más comunes del grupo de los feldespatos son los feldespatos plagioclasa (sodio-calcio) y los feldespatos alcalinos (potasio-sodio). [4] Los feldespatos constituyen aproximadamente el 60% de la corteza terrestre , [3] y el 41% de la corteza continental de la Tierra en peso. [5] [6]
Los feldespatos cristalizan a partir del magma como rocas ígneas tanto intrusivas como extrusivas [7] y también están presentes en muchos tipos de rocas metamórficas . [8] La roca formada casi en su totalidad por feldespato de plagioclasa cálcica se conoce como anortosita . [9] Los feldespatos también se encuentran en muchos tipos de rocas sedimentarias . [10]
El grupo de minerales feldespato está formado por tectosilicatos , minerales de silicato en los que los iones de silicio están unidos por iones de oxígeno compartidos para formar una red tridimensional. Las composiciones de los elementos principales de los feldespatos comunes se pueden expresar en términos de tres miembros finales :
Las soluciones sólidas entre feldespato potásico y albita se denominan feldespato alcalino. [11] Las soluciones sólidas entre albita y anortita se llaman plagioclasa , [11] o, más propiamente, plagioclasa feldespato. Sólo se produce una solución sólida limitada entre el feldespato potásico y la anortita, y en las otras dos soluciones sólidas, la inmiscibilidad ocurre a temperaturas comunes en la corteza terrestre. La albita se considera tanto plagioclasa como feldespato alcalino.
La proporción de feldespato alcalino y feldespato plagioclasa, junto con la proporción de cuarzo , es la base de la clasificación QAPF de rocas ígneas. [12] [13] [14] La plagioclasa rica en calcio es el primer feldespato que cristaliza a partir del magma que se enfría, pero la plagioclasa se vuelve cada vez más rica en sodio a medida que continúa la cristalización. Esto define la serie continua de reacciones de Bowen . El feldespato potásico es el último feldespato que cristaliza del magma. [15] [16]
Los feldespatos alcalinos se agrupan en dos tipos: los que contienen potasio en combinación con sodio, aluminio o silicio; y aquellos en los que el potasio se sustituye por bario. El primero de ellos incluye:
Los feldespatos de potasio y sodio no son perfectamente miscibles en la masa fundida a bajas temperaturas, por lo que las composiciones intermedias de los feldespatos alcalinos se producen sólo en ambientes de temperaturas más altas. [20] La sanidina es estable a las temperaturas más altas y la microclina a las más bajas. [17] [18] La pertita es una textura típica del feldespato alcalino, debido a la exsolución de composiciones contrastantes de feldespato alcalino durante el enfriamiento de una composición intermedia. Las texturas pertíticas de los feldespatos alcalinos de muchos granitos se pueden ver a simple vista. [21] Las texturas micropertíticas en los cristales son visibles usando un microscopio óptico, mientras que las texturas criptopertíticas solo pueden verse con un microscopio electrónico.
La buddingtonita es un feldespato de amonio con la fórmula química: NH 4 AlSi 3 O 8 . [22] Es un mineral asociado con la alteración hidrotermal de los minerales primarios de feldespato.
Los feldespatos de bario se forman como resultado de la sustitución de potasio por bario en la estructura mineral. Los feldespatos de bario a veces se clasifican como un grupo separado de feldespatos [4] y, a veces, como un subgrupo de feldespatos alcalinos. [23]
Los feldespatos de bario son monoclínicos e incluyen los siguientes:
Los feldespatos plagioclasas son triclínicos . A continuación se muestran las series de plagioclasas (con el porcentaje de anortita entre paréntesis):
Las composiciones intermedias se disuelven en dos feldespatos de composición contrastante durante el enfriamiento, pero la difusión es mucho más lenta que en el feldespato alcalino, y los intercrecimientos de dos feldespatos resultantes suelen ser de grano demasiado fino para ser visibles con microscopios ópticos. Las brechas de inmiscibilidad en las soluciones sólidas de plagioclasa son complejas en comparación con las brechas en los feldespatos alcalinos. El juego de colores visible en algunos feldespatos de composición de labradorita se debe a laminillas de exsolución de grano muy fino conocidas como intercrecimiento de Bøggild. La gravedad específica en la serie de plagioclasas aumenta de albita (2,62) a anortita (2,72–2,75).
La estructura de un cristal de feldespato se basa en tetraedros de aluminosilicato. Cada tetraedro consta de un ion de aluminio o silicio rodeado por cuatro iones de oxígeno. Cada ion de oxígeno, a su vez, es compartido por un tetraedro vecino para formar una red tridimensional. La estructura se puede visualizar como largas cadenas de tetraedros de aluminosilicato, a veces descritas como cadenas de cigüeñal porque su forma está retorcida. Cada cadena del cigüeñal se une a las cadenas del cigüeñal vecinas para formar una red tridimensional de anillos fusionados de cuatro miembros. La estructura es lo suficientemente abierta para que los cationes (normalmente sodio, potasio o calcio) encajen en la estructura y proporcionen un equilibrio de carga. [26]
El nombre feldespato deriva del alemán Feldspat , un compuesto de las palabras Feld ("campo") y Spat ("escama"). Spat se había utilizado durante mucho tiempo como la palabra para "una roca que se corta fácilmente en escamas"; Feldspat se introdujo en el siglo XVIII como un término más específico, refiriéndose quizás a su aparición común en rocas encontradas en campos (Urban Brückmann, 1783) o a su aparición como "campos" dentro de granito y otros minerales (René-Just Haüy, 1804). ). [27] El cambio de Spat a -spar estuvo influenciado por la palabra inglesa spar , [28] que significa un mineral no opaco con buena escisión. [29] Feldespático se refiere a materiales que contienen feldespato. La ortografía alternativa, felspato , ha caído en desuso. El término "félsico", que significa minerales de colores claros como el cuarzo y los feldespatos, es un acrónimo derivado de fel dspar y sílice , sin relación con la ortografía obsoleta "felspar".
La erosión química de los feldespatos se produce por hidrólisis y produce minerales arcillosos , como illita , esmectita y caolinita . La hidrólisis de los feldespatos comienza cuando el feldespato se disuelve en agua, lo que ocurre mejor en soluciones ácidas o básicas y menos bien en soluciones neutras. [30] La velocidad a la que se erosionan los feldespatos está controlada por la rapidez con la que se disuelven. [30] El feldespato disuelto reacciona con iones H + u OH − y precipita arcillas. La reacción también produce nuevos iones en solución, y la variedad de iones está controlada por el tipo de feldespato que reacciona.
La abundancia de feldespatos en la corteza terrestre hace que las arcillas sean productos de meteorización muy abundantes. [31] Aproximadamente el 40% de los minerales en las rocas sedimentarias son arcillas y las arcillas son los minerales dominantes en las rocas sedimentarias más comunes, las mudrocks . [32] También son un componente importante de los suelos . [32] El feldespato que ha sido reemplazado por arcilla parece calcáreo en comparación con los granos de feldespato más cristalinos y vítreos no erosionados. [33]
Los feldespatos, especialmente los feldespatos plagioclasa, no son muy estables en la superficie terrestre debido a su alta temperatura de formación. [32] Esta falta de estabilidad es la razón por la que los feldespatos se erosionan fácilmente hasta convertirse en arcillas. Debido a esta tendencia a erosionarse fácilmente, los feldespatos no suelen ser frecuentes en las rocas sedimentarias. Las rocas sedimentarias que contienen grandes cantidades de feldespato indican que el sedimento no sufrió mucha meteorización química antes de ser enterrado. Esto significa que probablemente fue transportado una distancia corta en condiciones frías y/o secas que no favorecieron la erosión, y que fue rápidamente enterrado por otros sedimentos. [34] Las areniscas con grandes cantidades de feldespato se llaman arcosas . [34]
El feldespato es una materia prima común utilizada en la fabricación de vidrio, cerámica y, hasta cierto punto, como relleno y extensor en pinturas, plásticos y caucho. En Estados Unidos, alrededor del 66% del feldespato se consume en la fabricación de vidrio, incluidos los envases de vidrio y la fibra de vidrio. El resto correspondió a la cerámica (incluidos aisladores eléctricos, sanitarios, vajillas y azulejos) y otros usos, como rellenos. [35]
Vidrio : El feldespato proporciona K 2 O y Na 2 O como fundente, y Al 2 O 3 y CaO como estabilizadores. Como fuente importante de Al 2 O 3 para la fabricación de vidrio, el feldespato se valora por su bajo contenido de hierro y minerales refractarios, un bajo costo por unidad de Al 2 O 3 , sin volátiles y sin desperdicios. [36]
Cerámica : Los feldespatos se utilizan en la industria cerámica como fundente para formar una fase vítrea en las pastas durante la cocción y así favorecer la vitrificación. También se utilizan como fuente de álcalis y alúmina en esmaltes. [36] La composición del feldespato utilizado en diferentes formulaciones cerámicas varía dependiendo de varios factores, incluidas las propiedades del grado individual, las otras materias primas y los requisitos de los productos terminados. Sin embargo, las adiciones típicas incluyen: vajillas, entre 15% y 30% de feldespato; porcelanas eléctricas de alta tensión, 25% a 35%; artículos sanitarios, 25%; azulejos de pared, del 0% al 10%; y porcelana dental hasta un 80% de feldespato. [37]
Ciencias de la tierra : En ciencias de la tierra y arqueología, los feldespatos se utilizan para la datación con potasio-argón , la datación con argón-argón y la datación por luminiscencia .
Uso menor : algunos limpiadores domésticos (como Bar Keepers Friend ) usan feldespato para brindar una acción abrasiva suave. [38]
El USGS estimó que la producción mundial de feldespato en 2020 será de 26 millones de toneladas, siendo los cuatro principales países productores: China 2 millones de toneladas; India 5 millones de toneladas; Italia 4 millones; Turquía 7,6 millones de toneladas. [39]
Los análisis mineralógicos y químicos típicos de tres grados comerciales utilizados en cerámica son: [40]
En octubre de 2012, el rover Curiosity encontró un alto contenido de feldespato en una roca de Marte. [41]
Este artículo incorpora material de dominio público de feldespato y nefelina sienita (PDF) . Encuesta geológica de los Estados Unidos .
Medios relacionados con el feldespato en Wikimedia Commons
![Primera vista de rayos X del suelo marciano: se revelan feldespato, piroxenos y olivino (curiosity rover en "Rocknest", 17 de octubre de 2012)[42]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/10/PIA16217-MarsCuriosityRover-1stXRayView-20121017.jpg/1280px-PIA16217-MarsCuriosityRover-1stXRayView-20121017.jpg)
.jpg/1280px-Lunar_Ferroan_Anorthosite_(60025).jpg)