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Feldspato
PlagioclaseFeldsparUSGOV.jpg
Classificazione StrunzVIII/J.6 bis VIII/J.7
Formula chimica(Ba,Ca,Na,K,NH4)(Al,B,Si)4O8
Proprietà cristallografiche
Gruppo cristallinoTectosilicati
Sistema cristallinotriclino o monoclino
Proprietà fisiche
Densità2,5-2,8 g/cm³
Durezza (Mohs)6-6,5
Sfaldaturaperfetta
Colorevariabile, incolore, bianco, rosa, verde, blu, marrone
Lucentezzavitrea
Strisciobianco
Diffusionecomune
Si invita a seguire lo schema di Modello di voce – Minerale

I feldspati sono un gruppo di minerali molto comuni classificati come tectosilicati.

Costituiscono circa il 41% della massa della crosta continentale, ma si possono trovare anche in gabbro e basalto, costituenti principali della crosta oceanica. Sono presenti in rocce magmatiche intrusive ed effusive, in molti tipi di rocce metamorfiche e sedimentarie e nelle vene idrotermali.[1]

Nell’ottobre del 2012 il rover Curiosity analizzò un campione di roccia marziana dove trovò elevate percentuali di feldspati.

Indice

EtimologiaModifica

Il nome Feldspato deriva dal termine tedesco Feldspat (da Feld, ossia “campo”, e Spat che indica in modo generico un minerale a struttura laminare).

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

Composizione chimicaModifica

Tutti feldspati hanno formula generale X(Al, Si)4O8, in cui X può essere K+, Na+, Ba++, Ca++, Rb+, Sr++ e Fe++. Quelli di potassio, sodio e calcio sono molto comuni, mentre sono più rari quelli di bario, rubidio, stronzio e ferro.[1]

Il silicio si trova al centro di tetraedri con ai vertici quattro atomi di ossigeno, e l'alluminio sostituisce il silicio a seconda del tipo di feldspato. Possono esistere specie isomorfe di feldspati per sostituzioni tra potassio e sodio, sodio e calcio, potassio e bario.

Lo stato strutturale, che indica la distribuzione di Si e Al, è in funzione della temperatura di cristallizzazione e delle successive temperature a cui viene sottoposto il feldspato. La stabilità dell’impalcatura è determinata dalla sostituzione fra Si4+ e Al3+ e dall'ingresso di ioni alcalini (o alcalino-terrosi nel caso in cui gli atomi di silicio sostituiti siano due), che neutralizzano la carica. Generalmente una condizione disordinata è la conseguenza di una cristallizzazione avvenuta ad alte temperature seguita da un raffreddamento veloce, mentre una condizione ordinata si ha se il raffreddamento è avvenuto molto lentamente o se le temperature di cristallizzazione sono state inferiori.[2]

 
Campione di granito con cristalli di feldspato monoclino dalla collezione mineralogica dell'Università degli studi di Padova. Dimensioni: 5 cm x 3 cm x 5,5 cm.

I feldspati possono alterare in minerali argillosi, sericite (mica muscovite a grana fine), saussurite (miscela con albite, epidoto ed altri prodotti dati dalla disintegrazione di plagioclasio calcico), che gli conferiscono un aspetto "sporco".

Abito cristallinoModifica

I cristalli sono generalmente tabulari, prismatici e geminati.

GeminazioneModifica

I feldspati tendono a gemellarsi facilmente sullo stesso piano, producendo associazioni parallele di cristalli geminati. Se le superfici di contatto sono parallele e multiple ne deriva un geminato polisintetico. Leggi di geminazione nei feldspati sono caratteristiche dei diversi sistemi cristallini. Per il sistema triclino vigono la legge dell'albite con {010} piano di geminazione e la legge del periclino con [010] asse di geminazione. Quando presenti contemporaneamente è possibile osservare al microscopio un caratteristico motivo incrociato, frequente nel microclino. Nel sistema monoclino le geminazioni più comuni avvengono secondo {100} e {001}. In particolare modo, nell'ortoclasio, è possibile distinguere due tipi di geminazione per contatto: un geminato Manebach con {001} piano di geminazione e un geminato Baveno con {021} piano di geminazione. Il geminato Carlsbad, più frequente, è di compenetrazione e la geminazione avviene lungo l'asse c [001].[3]

ColoreModifica

I feldspati sono generalmente incolori a causa della mancanza di elementi cromofori nella struttura; non sono quasi mai trasparenti. Il feldspato, nei suoi termini puri, è solitamente bianco a causa di riflessioni interne date da inclusioni e superfici di clivaggio. Alcuni feldspati possono essere neri a causa di inclusioni di ferro-titanio, o avere una colorazione giallastra data da piccole quantità di ferro trivalente. I feldspati di potassio sono spesso rosa perché presentano dell'ematite finemente dispersa. Alcuni microclini definiti amazzoniti sono blu a causa della presenza di piombo.[4]

StriscioModifica

Lo striscio dei feldspati è bianco.

MeteorizzazioneModifica

La meteorizzazione chimica dei feldspati risulta nella formazione di minerali argillosi come illite e caolinite.

ClassificazioneModifica

La composizione degli elementi può essere espressa in base a tre termini puri

  • K-feldspato, KAlSi3O8
  • albite, NaAlSi3O8
  • anortite, CaAl2Si2O8

rappresentabili in un sistema di 3 componenti (Or, An, Ab) all'interno di un diagramma di miscibilità.

 
Diagramma di miscibilità. Suddivisione feldspati in ortoclasio (Or), anortite (An) e albite (Ab).

K-feldspato e albite, miscibili ad elevate temperature, danno origine alla serie dei feldspati alcalini.

Albite e anortite, miscibili a tutte le temperature, danno origine alla serie dei plagioclasi.

Tra K-feldspati e anortite, invece, si verificano solo soluzioni solide limitate perché i cationi hanno differenti raggi ionici e cariche, fattori che rendono instabile la struttura a bassa temperatura.[2]


Feldspati alcaliniModifica

Gli estremi puri dei feldspati alcalini sono albite (NaAlSi3O8) e feldspato potassico (KAlSi3O8).

Gli alcalifeldspati presentano tre modificazioni polimorfe:

Si differenziano per il diverso grado di ordine dell'alluminio nei siti tetraedrici, che dipende dalla temperatura di formazione. La loro distinzione è possibile tramite l'utilizzo di tecniche di diffrazione a raggi X; anche le proprietà osservabili in microscopia ottica ne consentono la distinzione.

Tra albite e feldspato potassico si possono trovare soluzioni solide complete solo ad elevate temperature; con il raffreddamento divengono infatti stabili due fasi separate ed il risultato sarà la trasformazione di un feldspato omogeneo in un concrescimento eterogeneo. Questi concrescimenti sono chiamati pertiti e sono il prodotto di fenomeni di essoluzione.

Nella serie dei feldspati alcalini l’orientazione delle lamelle di essoluzione è grossolanamente parallela alla faccia {100}. Le strutture macropertitiche sono proprie di molti graniti e vengono chiamate così perché possono essere visibili a occhio nudo; le strutture micropertitiche posso essere viste utilizzando un microscopio ottico mentre le strutture criptopertitiche possono essere viste solo con un microscopio elettronico. Le antipertiti si hanno quando il minerale ospite è un plagioclasio e le lamelle sono di K-feldspato (questo avviene raramente).[5]

L'anortoclasio è un feldspato piuttosto raro costituito di concrescimenti orientati di prevalente feldspato sodico e quantità subordinate di feldspato potassico.

L’ortoclasio origina da rocce intrusive ed ha simmetria monoclina di classe 2/m, con una distribuzione dei tetraedri intermedia tra il sanidino e il microclino in quanto cristallizza a temperature intermedie. L'adularia è una tipologia di ortoclasio formatosi a bassa temperatura in vene idrotermali, che può cristallizzare in altri due tipi di minerali a seconda delle condizioni di pressione e temperatura: sanidino e microclino.

Il sanidino, che si trova nelle rocce vulcaniche effusive e subvulcaniche, è un monoclino di classe 2/m. Si forma ad alte temperature ed ha una distribuzione disordinata dei tetraedri.

Il microclino ha simmetria triclina con gruppo puntuale 1-; manca di piani di simmetria e assi di rotazione. La distribuzione dei tetraedri Al-Si è ordinata e gli ioni K+ non occupano posizioni particolari. Viene chiamato anche microclino massimo in quanto l'ordinamento completo porta alla massima triclinicità. Origina da rocce che cristallizzano ad elevata profondità e da pegmatiti, a basse temperature o con una velocità di raffreddamento lenta.[2]

Feldspati di barioModifica

I feldspati di bario sono considerati feldspati alcalini e si formano per sostituzione del potassio con il bario nella struttura del minerale.

Sono monoclini e comprendono:

PlagioclasiModifica

I plagioclasi sono triclini ed includono[1]:

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

È comune trovare plagioclasio sodico (oligoclasio) nel granito, varietà più ricche di calcio (labradorite) in rocce mafiche come il gabbro, e andesina in rocce ignee intermedie come l'andesite. I plagioclasi hanno una struttura molto simile al microclino.

L’albite è generalmente triclina (gruppo puntuale 1-) ed in base alla temperatura può essere monoalbite o analbite. La monoalbite costituisce una variante monoclina.

L'estremo calcico è rappresentato dall’anortite, triclina e con un ordinamento perfetto di silicio e alluminio nei tetraedri della struttura.

Nella serie dei plagioclasi si trovano soluzioni solide complete alle alte temperature, dove, da un punto di vista strutturale, l’identificazione esatta di un termine è complessa a causa del rapporto Al/Si variabile da albite ad anortite. Il riconoscimento dunque avviene solamente con analisi chimica o misurazione dei parametri ottici. A basse temperature, invece, vi sono tre tipi di tessiture di essoluzione, o lacune di miscibilità, rilevabili indirettamente attraverso la comparsa di iridescenza nei cristalli. I concrescimenti peristeritici compaiono nell’intervallo composizionale An5-An15. I concrescimenti di Bøggild si presentano in alcuni plagioclasi nell’intervallo composizionale An47-An58; la loro presenza è indicata dal gioco di colori che si osserva nella labradorite. Il terzo tipo, chiamato concrescimento di Huttenlocher, si manifesta nella regione An60-An85, rappresentativo il caso della Bytownite.[2] La roccia formata quasi interamente da feldspato plagioclasico è nota come anortosite.

I plagioclasi sono più suscettibili agli agenti atmosferici rispetto a K-feldspati, 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.


 
Fenomeno di Labradorescenza in un esemplare di labradorite presente nella collezione mineralogica dell'Università degli studi di Padova.Dimensioni: 3,7 cm x 2,6 cm x 4 cm.
 
Campione di amazzonite presente nella collezione mineralogica dell'Università degli studi di Padova.Dimensioni campione grande: 4 cm x 9 cm x 8 cm. Dimensioni campione piccolo: 4 cm x 5 cm x 3,5 cm.

Elenco mineraliModifica

Produzione e UsiModifica

Nel 2010 sono state estratte circa venti milioni di tonnellate di feldspato, la maggior parte da Italia (4.7 Mt), Turchia (4.5 Mt) e Cina (2 Mt). L'estrazione avviene da grossi corpi granitici (chiamati plutoni), da pegmatiti, o da sabbie composte da feldspati. Attualmente la richiesta di feldspato grezzo è soddisfatta dalle miniere già presenti al mondo. Rocce ricche di feldspato vengono utilizzate anche per ottenere argilla.

II feldspato è comunemente utilizzato nell’industria del vetro e della ceramica; nel vetro l’allumina viene usata per dare 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 e vincolando le altre componenti assieme. Per realizzare porcellane e refrattari i feldspati vengono comunemente miscelati con quarzo e caolino. Negli U.S.A. circa il 66% del feldspato è utilizzato nell’industria del vetro (contenitori e isolanti) e nelle ceramiche (isolante elettrico, prodotti sanitari, arredamenti). Viene estratto soprattutto in Carolina del Nord, Virginia, California, Oklahoma, Idaho, Georgia e Dakota del Sud.

I feldspati vengono usati anche come riempimento e diluente di plastiche, vernici e gomme; in campo biomedico vengono utilizzati come additivi in materiali ceramici, soprattutto dentali. Sono impiegati anche nella gioielleria e come rivestimenti di monumenti o edifici, soprattutto se iridescenti.

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 possono essere sostituiti da miscele di pirofilite, argilla, talco e quarzo, grazie alle caratteristiche simili.[1]

Rischi per la saluteModifica

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

Esemplari notevoliModifica

I più grandi feldspati estratti finora sono:

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

NoteModifica

  1. ^ a b c d Feldspar, su geology.com.
  2. ^ a b c d Cornelis Klein, Mineralogia, prima edizione italiana, 2004, pp. da 448 a 450.
  3. ^ Cornelis Klein, Mineralogia, prima edizione italiana, 2004, pp. 199, 200.
  4. ^ Cornelis Klein, Mineralogia, prima edizione italiana, 2004, pp. da 511 a 516.
  5. ^ Cornelis Klein, Mineralogia, prima edizione italiana, Zanichelli, 2004, p. 450.

Voci correlateModifica

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