Tipos de minerales y cristales de feldespato

¿Qué es el feldespato?

Los feldespatos son los minerales formadores de rocas más abundantes y constituyen el 60% de la corteza terrestre. Los feldespatos existen en rocas ígneas a medida que cristalizan a partir del enfriamiento del magma y también están presentes en varias rocas metamórficas. A medida que estas rocas se meteorizan y se desintegran, los feldespatos son transportados por el viento, el aire y las corrientes junto con otros sedimentos. Algunos de estos feldespatos detríticos se convierten en partes de rocas sedimentarias. El alto contenido de sílice y alúmina de los feldespatos es esencial en diversas aplicaciones industriales.

El nombre “feldespato” se originó de la palabra alemana feldspat, una palabra compuesta de feld (campo) y spit (copos). El término inglés spar, un término antiguo usado para describir minerales opacos con caras cristalinas visibles, influyó en el cambio de “feldespato” a “feldespato”. Los feldespatos tienen dos planos de división distintos en o cerca de un ángulo de 90 grados. Otra propiedad distintiva de los feldespatos es su brillo translúcido y opaco, que difiere del brillo vítreo y transparente del cuarzo.

Estados Unidos es el tercer mayor productor de feldespato del mundo después de Italia y Turquía. Los principales estados productores de feldespato en los EE. UU. son Carolina del Norte, Virginia, California, Oklahoma, Idaho, Georgia y Dakota del Sur. Las fuentes de feldespatos incluyen plutones (grandes cuerpos de granito, pegmatitas (rocas graníticas con cristales extremadamente grandes) y arenas que contienen minerales de feldespato.

Tipos de feldespatos

Hay dos tipos de feldespatos: (1) feldespatos de plagioclasa y (2) feldespatos alcalinos. Los feldespatos de plagioclasa tienen distintos planos de división y sus caras cristalinas contienen finas líneas paralelas llamadas estrías. Aparecen principalmente de blanco a gris, pero otras variedades pueden mostrar colores marrón, amarillo, verde y azul. Los miembros de este grupo forman una serie de minerales con porcentajes variables de sodio y calcio. Ejemplos comunes de feldespatos de plagioclasa son los siguientes:

• Albita: este feldespato rico en sodio puede aparecer blanco, gris, azulado y verdoso. Sus cristales presentan casi siempre maclas con estrías.
• Labradorita – Es un feldespato enriquecido con calcio, con colores que van del gris, verde pálido y azul al amarillo. También puede mostrar una pantalla iridiscente de colores.

• Oligoclasa: generalmente se presenta como blanca, pero puede tener variedades marrones, verdosas, grises y amarillas; algunos incluso pueden mostrar iridiscencia. Forma un hábito tabular y prismático rechoncho.

Los feldespatos alcalinos son ricos en potasio y sodio pero pobres en calcio. Su color varía del blanco al rosa y no tienen estrías. Ejemplos comunes de feldespatos alcalinos son los siguientes:

• Microclina (variedad: amazonita): se presenta en varios colores, como incoloro, blanco, amarillo, gris rosado y verde claro a oscuro. Sus cristales forman un hábito prismático corto caracterizado por maclas entrecruzadas.
• Orthoclasa (variedades: adularia y moonstone) – Su color también varía de incoloro, blanco, amarillo, gris rosado, marrón y amarillo. Tiene un brillo vítreo a nacarado y dos planos de hendidura en o cerca de ángulos rectos.
• Sanidine – Puede aparecer incoloro, blanco, amarillento a gris rosado. Forma minerales prismáticos y granulares y puede ser difícil de distinguir de otros feldespatos alcalinos sin análisis microscópicos y de rayos X.

Propiedades minerales de feldespato

Un mineral de feldespato tiene dos divisiones bien definidas en ángulo recto entre sí. Tiene un hábito prismático con caras de cristal de feldespato bien desarrolladas. También se fractura de manera desigual o concoide, pero aún puede romperse a lo largo de sus divisiones.

Fórmula química de feldespato

Los feldespatos son silicatos de aluminio con contenido variable de potasio, sodio y calcio. Por lo tanto, las fórmulas químicas del feldespato varían de KAlSi{eq}_3 {/eq}O{eq}_8 {/eq}, NaAlSi{eq}_3 {/eq}O{eq}_8 {/eq} y CaAlSi{eq }_3 {/eq}O{eq}_8 {/eq}, dependiendo de la composición del mineral. Por ejemplo, la sanidina y la ortoclasa tienen una fórmula química de NaAlSi{eq}_3 {/eq}O{eq}_8 {/eq} debido a su contenido enriquecido en sodio. Por otro lado, la fórmula química de la microclina es KAlSi{eq}_3 {/eq}O{eq}_8 {/eq} debido a su rico contenido en potasio.

Los iones de oxígeno en los feldespatos se unen a los iones de silicio y aluminio para formar un marco tridimensional de átomos tetraédricos de SiO{eq}_4 {/eq} y AlO{eq}_4 {/eq}. La estructura química del feldespato comienza con un anillo densamente empaquetado compuesto por cuatro tetraedros de silicato de aluminio. Está vinculado con otros anillos de cuatro miembros para formar un arreglo de panal. El marco tiene suficiente capacidad para acomodar potasio, sodio y calcio.

Color y dureza del feldespato

Los minerales de feldespato se presentan en diferentes colores, incluidos incoloros, blancos, grises, rosados, marrones, amarillos y verdes. La diferencia en el color del feldespato se debe en parte a las diminutas inclusiones minerales. Por ejemplo, las inclusiones de hematita forman feldespatos rosados ​​y rojizos, mientras que los óxidos de hierro y titanio dan como resultado feldespatos grises y blancos.

La dureza del feldespato en la escala de dureza de Mohs oscila entre 6 y 6,5, lo suficientemente blanda como para que se raspe con una lima de acero pero lo suficientemente dura como para que se raspe con la uña.

Usos de feldespato

Aunque las variedades de feldespatos están presentes en piezas de joyería (p. ej., andesita, amazonita, piedra lunar y labradorita), la mayoría de ellos se utilizan en aplicaciones industriales debido a su contenido de alúmina y álcali. Los feldespatos alcalinos se encuentran normalmente en la fabricación de vidrio y cerámica, mientras que la plagioclasa se aplica en la industria del plástico reforzado con fibra de vidrio.

Algunos de estos usos del feldespato son los siguientes:

• Vidrio: los feldespatos actúan como fundentes en la fabricación de vidrio, donde reducen la temperatura de fusión de los componentes principales y ayudan a controlar la viscosidad de la mezcla.
• Cerámica – Los feldespatos son el segundo componente más esencial en la industria de la cerámica, después de la arcilla. Actúan como fundentes en las mezclas y ayudan a alcanzar una textura vítrea a una temperatura relativamente baja. Mejoran la resistencia y durabilidad de la cerámica, además de cementar la fase cristalina de otros constituyentes.
• Rellenos: los feldespatos se utilizan en rellenos de plásticos, pinturas y cauchos. Los rellenos se utilizan para lograr una consistencia o propiedad particular del material a un costo y eficiencia mínimos. La buena dispersabilidad, la alta inercia química, el pH estable, la alta resistencia a la abrasión, la baja viscosidad y la resistencia al congelamiento del feldespato contribuyen en gran medida a esta aplicación.
• Fritas y vidriados de esmalte: los feldespatos ayudan a mejorar la composición del esmalte y los vidriados al garantizar una consistencia uniforme y la ausencia de defectos en el producto final (p. ej., vidriados de cerámica en losetas de construcción, vidriados de cerámica en cerámica y fritas de esmalte).
• Pisos: la efectividad del feldespato como agente fundente significa que puede ayudar a lograr la fase vítrea de la mezcla a una temperatura más baja. Por lo tanto, es un componente esencial en la fabricación de baldosas comerciales utilizadas para pisos de edificios residenciales y comerciales.

Resumen de la lección

Los feldespatos son el grupo de minerales formadores de rocas más abundante en rocas ígneas, sedimentarias y metamórficas. Contienen principalmente alúmina y sílice, con contenido variable de potasio, calcio y sodio. Se presentan en una amplia gama de colores, como incoloro, blanco, gris, marrón, amarillo y verde, con un brillo translúcido y opaco. Los minerales de feldespato también tienen dos planos de división en o cerca de 90 grados entre sí. Forman un hábito prismático y tabular con caras cristalinas claras. Por último, tienen una dureza de Mohs de 6 a 6,5, lo suficientemente suaves como para rayarlos con una lima de acero, pero lo suficientemente duros como para rasparlos con las uñas.

Los feldespatos se dividen en dos grupos: feldespatos de plagioclasa y feldespatos alcalinos. Los feldespatos de plagioclasa comúnmente se presentan de blanco a gris con otras variedades de color. También tienen distintos planos de división y finas líneas paralelas llamadas estrías. Ejemplos de plagioclasa son albita, labradorita y oligoclasa. Feldespatos alcalinosson ricas en sodio y potasio pero pobres en calcio. Los minerales de este subgrupo suelen aparecer de color blanco a rosa, pero también pueden tener otras variedades de color. La mayoría de sus miembros minerales no tienen estrías finas. La microclina, la sanidina y la ortoclasa son algunos ejemplos comunes de feldespatos de plagioclasa. El rico contenido de alúmina y sílice hace que el feldespato sea un componente esencial en varias aplicaciones industriales, como vidrio, cerámica, rellenos, fritas de esmalte, barnices y pisos.