Feldspat

Kaya oluşturan tektosilikat minerallerinden oluşan bir grup

Feldspat (Feldispat) (KAlSi3O8NaAlSi3O8CaAl2Si2O8) bir grup kaya formundaki tektosilikat mineralidir ve Dünya kıtasal kabuğunun ağırlıkça yaklaşık % 41'ini oluşturur.[1][2]

Feldspat kristali (18× 21 × 8.5 cm), Jequitinhonha Vadisi Minas Gerais, güneydoğu Brezilya

Feldspatlar, müdahaleci ve ekstrüzyonlu magmatik kayaçlarda bulunan magmadan damarlar halinde kristalleşir ve birçok metamorfik kayaç türünde de bulunur.[3] Neredeyse tamamen kalsik plajiyoklaz feldspattan oluşan kaya anortosit olarak da bilinir.[4]Feldspatlar ayrıca birçok sedimanter kayaç türünde de bulunur.[5]

EtimolojiDüzenle

Feldspat adı, Feld ("alan") ve Spat (''tanecik") kelimelerinin bir bileşimi olan Almanca Feldspat sözcüğünden türemiştir. Spat sözcüğü belli bir zaman geçtikten sonra "kolayca pullara ayrılan bir kaya" anlamına gelmektedir. Feldspat 18. yüzyılda muhtemelen tarlalarda bulunan kayalarda (Urban Brückmann, 1783) veya granit ve diğer minerallerde "alan" olarak ortaya çıkmasıyla (René-Just Haüy, 1804) daha spesifik bir terim olarak tanıtıldı.[6] Spat'tan -spar'a olan değişimi İngilizce spar[7] kelimesinden etkilenmiştir, bu sözcük iyi bölünme ile opak olmayan bir mineral anlamına gelir[8]. Feldspatik feldspat içeren malzemeleri ifade etmektedir bu nedenle günümüzde felspar sözcüğü kullanılmamaktadır. Kuvars ve feldispat gibi açık renkli mineraller anlamına gelen 'felsic' terimi, feldispat ve silisten türetilmiş olup 'felspar' terimi ile ilgisi bulunmayan kısaltılmış bir kelimedir.

BileşimlerDüzenle

Bu mineral grubu tektosilikatlardan oluşur. Ortak feldspatlardaki ana elementlerin bileşimleri son üç üye cinsinden ifade edilebilir:

K-feldispat ve albit arasındaki katı çözeltilere "alkali feldspat" denir[9]. Albit ve anorthit arasındaki katı çözeltilere "plajiyoklaz"[9], veya daha düzgün bir şekilde "plajiyoklaz feldspat" denir. K-feldspat ve anorthit arasında sadece sınırlı bir katı çözelti oluşur ve diğer iki katı çözeltide, Dünya'nın kabuğunda yaygın olan sıcaklıklarda karışmadan oluşur. Albit hem plajiyoklaz hem de alkali feldspat olarak kabul edilir.

Alkali FeldspatlarDüzenle

Alkali feldispatlar iki türe ayrılır: Bunlar sodyum, alüminyum veya silikon ile kombinasyon halinde potasyum içerenler; ve potasyumun yerine baryum alanlardır. Bunlardan ilki şunları içerir:

Potasyum ve sodyum feldispatlar düşük sıcaklıklarda eriyip mükemmel bir şekilde karışmaz, bu nedenle alkali feldispatların ara bileşimleri daha yüksek sıcaklık alanlarda meydana gelir.[13] Sanidin en yüksek sıcaklıklarda mikroklin ise en düşük sıcaklıklarda stabildir.[10][11] Perthit, bir ara bileşimin soğutulması sırasında zıt alkali feldispat bileşimlerinin katı çözeltisinden dolayı alkali feldispatta tipik bir dokudur. Birçok granitin alkali feldspatlarındaki pertitik dokular çıplak gözle görülebilir.[14]

Kristallerdeki mikroperitik dokular bir ışık mikroskobu kullanılarak görülebilirken, kriptoperitik dokular sadece bir elektron mikroskobu ile görülebilir. Buna ek olarak, peristerit yaklaşık olarak eşit miktarlarda birbirine geçmiş alkali feldspat ve plajiyoklaz içeren feldspat için verilen addır.[15]

Baryum FeldspatlarDüzenle

 
Feldspat katı çözeltisini oluşturan farklı minerallerin bileşim faz diyagramı.

Baryum feldispatlar, alkali feldispatlar olarak da bilinmektedir. Baryum feldispatlar, mineral yapısında potasyum yerine baryum koyması sonucunda oluşur. Baryum feldispatlar monokliniktir ve aşağıdaki ürünleri içerir:

Plajioklas FeldspatlarDüzenle

Plajiyoklaz feldispatlar trikliniktir. Plajiyoklaz serileri aşağıdaki gibidir (% anorthit ile):

Plajiyoklaz feldispatın ara bileşimleri soğutma sırasında zıt bileşimin iki feldspatına kadar dönüşebilir ancak difüzyon alkali feldspattan çok daha yavaştır ve sonuçta elde edilen iki feldispat birbirine geçmiş tipik olarak optik mikroskoplarla görülemeyecek kadar ince taneli olurlar. Plajiyoklaz katı çözeltilerindeki birbirine karışmayan boşlukları, alkali feldspatlardaki boşlukla karşılaştırıldığında karmaşıktır. Labradorit bileşiminin bazı feldspatında görünen renklerin oynaması, Bøggild olarak bilinen iç içe büyümüş çok ince taneli ekssolüsyon lamellerden kaynaklanmaktadır. Plajiyoklaz serilerindeki özgül ağırlık albitten (2.62) anorthite (2.72-2.75) artmaktadır.

AyrışmaDüzenle

Feldspatların kimyasal ayrışması, illit ve kaolinit gibi kil minerallerinin oluşmasına neden olur.[18]

Feldspatın Üretim ve Kullanım AlanlarıDüzenle

 
2011 yılında Feldspat üretimini yapan ülkelerin haritası.

2010 yılında yaklaşık 20 milyon ton feldspat üç ülke tarafından üretildi: İtalya (4.7 Mt), Türkiye (4.5 Mt) ve Çin (2 Mt).[19] Feldspat, cam yapımında, seramikte, boya, plastik kauçukta dolgu ve genişletici olarak kullanılan yaygın bir hammaddedir. Cam yapımında, feldspat kaynaklı alümina, ürün sertliğini, dayanıklılığını ve kimyasal korozyona karşı direncini artırır. Seramikte, feldspattaki alkaliler (kalsiyum oksit, potasyum oksit ve sodyum oksit), bir karışımın erime sıcaklığını düşürerek bir bariyer görevi görür. Akışkan parçacıklar, ateşleme işleminde erken bir aşamada erir ve sistemin diğer bileşenlerini birbirine bağlayan camsı bir kalıp oluşturur. ABD'de feldspatın yaklaşık % 66'sı cam kaplama ve cam elyafı dahil olmak üzere cam yapımında kullanılmaktadır. Seramikler (elektrik izolatörleri, atık su tesisatı, seramik, sofra takımı ve fayans dahil) dolgu maddeleri gibi geriye kalan diğer kullanım alanlarını oluşturmaktadır.[20]

Kuzey Carolina, Little Switzerland yakınlarında bir maden bulunan Bon Ami, temizleyicilerinde feldspatı aşındırıcı bir madde olarak kullandı. Küçük İsviçre İş Adamları Derneği, McKinney Madeni'nin dünyanın en büyük feldspat madeni olduğunu ve Kuzey Carolina'nın en büyük feldspat maden üreticisi olduğunu söyledi. William Dibbell, 1910'larda Ohio şirketi Golding ve Sons'a üstün kaliteli bir ürün gönderene kadar feldspat madencilik mika sürecinde bir köşeye atıldı.[21]

Yer bilimlerinde ve arkeolojide feldspatlar potasyum-argon tarihleme, argon-argon tarihlemesi ve lüminesans tarihleme için kullanılmaktadır.

Ekim 2012'de Mars gezegeninde yapılan çalışmalar sırasında, yüksek feldspat içeriğine sahip bir kayayı analiz ettiler.[22]

ResimlerDüzenle

Ayrıca BakınızDüzenle

KaynakçaDüzenle

  1. ^ Anderson, Robert S.; Anderson, Suzanne P. (2010). Geomorphology: The Mechanics and Chemistry of Landscapes. Cambridge University Press. p. 187. ISBN 9781139788700.
  2. ^ Rudnick, R. L.; Gao, S. (2003). "Composition of the Continental Crust". In Holland, H. D.; Turekian, K. K. (eds.). Treatise on Geochemistry. Treatise on Geochemistry. 3. New York: Elsevier Science. pp. 1–64. Bibcode:2003TrGeo...3....1R. doi:10.1016/B0-08-043751-6/03016-4. ISBN 978-0-08-043751-4.
  3. ^ "Metamorphic Rocks." Metamorphic Rocks Information Archived 2007-07-01 at the Wayback Machine. Retrieved on July 18, 2007
  4. ^ Blatt, Harvey and Tracy, Robert J. (1996) Petrology, Freeman, 2nd ed., pp. 206–210 ISBN 0-7167-2438-3
  5. ^ "Weathering and Sedimentary Rocks." Geology. Archived 2007-07-03 at the Wayback Machine Retrieved on July 18, 2007.
  6. ^ Hans Lüschen (1979), Die Namen der Steine. Das Mineralreich im Spiegel der Sprache (2nd ed.), Thun: Ott Verlag, p. 215, ISBN 3-7225-6265-1
  7. ^ Harper, Douglas. "feldspar". Online Etymology Dictionary. Retrieved 2008-02-08.
  8. ^ "spar". Oxford English Dictionary. Oxford Dictionaries. Retrieved 13 January 2018.
  9. ^ a b c d e Feldspar. What is Feldspar? Industrial Minerals Association. Retrieved on July 18, 2007.
  10. ^ a b The Mineral Orthoclase". Feldspar Amethyst Galleries, Inc. Retrieved on February 8, 2008.
  11. ^ a b "Sanidine Feldspar". Feldspar Amethyst Galleries, Inc. Retrieved on February 8, 2008.
  12. ^ "Microcline Feldspar". Feldspar Amethyst Galleries, Inc. Retrieved on February 8, 2008.
  13. ^ Klein, Cornelis and Cornelius S. Hurlbut, Jr. Handbook of Mineralogy, Wiley, pp. 446–49 (Fig. 11-95 ISBN 0-471-80580-7
  14. ^ Ralph, Jolyon and Chou, Ida. "Perthite". Perthite Profile on mindat.org. Retrieved on February 8, 2008.
  15. ^ Klein and Hurlbut Manual of Mineralogy 20th ed., pp. 449–50
  16. ^ ^ Celsian–orthoclase series on Mindat.org.
  17. ^ Celsian–hyalophane series on Mindat.org.
  18. ^ Nelson, Stephen A. (Fall 2008). "Weathering & Clay Minerals". Professor's lecture notes (EENS 211, Mineralogy). Tulane University. Retrieved 2008-11-13.
  19. ^ Feldspar,https://www.usgs.gov/centers/nmic/feldspar-statistics-and-information USGS Mineral Commodity Summaries 2011 ^
  20. ^ Apodaca, Lori E. Feldspar and nepheline syenite, USGS 2008 Minerals Yearbook
  21. ^ Neufeld, Rob (4 August 2019). "Visiting Our Past: Feldspar mining and racial tensions". Asheville Citizen-Times. Retrieved 4 August 2019.
  22. ^ "Mars Curiosity rover". 2012.