Полевые шпаты

ПОЛЕВЫЕ ШПАТЫ (термин шведского происхождения, в русский и другие европейские языки попал из немецкого; шпатами называются все минералы с хорошей спайностью, легко раскалывающиеся на пластины; "полевой" — ввиду частого нахождения обломков на шведских пашнях, располагающихся на моренных отложениях, богатых разрушенным материалом гранитов * а. feldspars; н. Feldspate, Feldspat-Familie; ф. feldspaths; и. feldespatos) — семейство минералов, каркасные алюмосиликаты Ca, Na, К, Ba. Подразделяются на 3 группы: калиево-натриевые (щелочные), кальциево-натриевые (плагиоклазы) и очень редкие калиево-бариевые полевые шпаты. Щелочные полевые шпаты и плагиоклазы — наиболее распространённые породообразующие минералы верхней части земной коры; на их долю приходится около 50% её массы (60-65% объёма). Группы щелочных полевых шпатов и плагиоклазов представлены сериями высокотемпературных твёрдых растворов: ортоклаз (Or) — альбит (Ab) и альбит (Ab) — анортит (An). Взаимная смесимость обеих серий весьма ограниченная.

Все природные плагиоклазы триклинны; среди калиево-натриевых полевых шпатов существуют как триклинные (микроклин), так и моноклинные (санидин, ортоклаз) модификации. Облик кристаллов полевых шпатов короткостолбчатый, у плагиоклазов чаще уплощённый (до пластинчатого у альбита).

Полевые шпаты обычно образуют изометричные или удлинённые (лейстовидные) зёрна в горных породах; кристаллы встречаются главным образом в пустотах пегматитов или в альпийского жилах. Для триклинных полевых шпатов характерно полисинтетическое двойникование; моноклинные полевые шпаты образуют двойники прорастания (карлсбадские, манебахские, бавенские). Цвет белый, желтоватый, кремовый, бледно-розовый, иногда водяно-прозрачный, бесцветный (санидин, альбит). Характерны также алло-хроматические окраски, вызываемые высокодисперсными минеральными включениями: тёмно-серая или мясо-красная у щелочных полевых шпатов, тёмная до почти чёрной у основных плагиоклазов. Амазонит (разновидность микроклина) окрашен в зелёный или голубовато-зелёный цвет ввиду присутствия в его кристаллической решётке центров Pb+. Известны иризирующие щелочные полевые шпаты (лунный камень) и плагиоклазы (перистериты; лабрадор), а также авантюриновые полевые шпаты с мельчайшими чешуйчатыми включениями гематита или гётита, вызывающими золотистое мерцание (солнечный камень). Блеск стеклянный. Спайность совершенная в двух направлениях, менее совершенная — в третьем. Твердость 6-6,5. Плотность 2550-2750, у цельзиана — BaAl₂Si₂О₈ — до 3400 кг/м³. Хрупкие.

Полевые шпаты — главные составные части большинства магматических и метаморфических пород, присутствуют в составе лунных пород и метеоритов. Щелочные полевые шпаты часто образуются гидротермическим и метасоматическим путём, в результате процессов альбитизации, микроклинизации, фенитизации и др. При интенсивном воздействии водных растворов подвергаются гидролизу с образованием серицита или минералов группы каолинита: кислые плагиоклазы легко поддаются серицитизации, а основные — соссюритизации либо замещаются пренитом, скаполитом, цеолитами, хлоритом, кальцитом. При грейзенизации по полевым шпатам развиваются мусковит, топаз, флюорит, кварц. В корах выветривания все полевые шпаты переходят в различные глинистые минералы.

Полевые шпаты имеют большое практическое значение: чистые ортоклаз и микроклин — ценное керамического сырьё; полевошпатовые продукты, получаемые попутно при обогащении редкометалльных руд, используются в стекольной, абразивной и электротехнической промышленности. Лунный камень относится к драгоценным; амазонит, иризирующие плагиоклазы и авантюриновые полевые шпаты — к поделочным камням. При попутном получении полевых шпатов обогащение производится методами магнитной сепарации или флотации с магнитной сепарацией. Схемы флотации включают измельчение, обесшламливание, удаление слюд и кварца, активационную обработку пульпы плавиковой кислотой или полигидрофторидами (бифторид аммония, калия или натрия) и флотацию полевых шпатов катионными собирателями и смесью нефтяных масел при pH 2,5-3,5. Разделение концентрата производят при pH 5,5-6 после удаления избытка плавиковой кислоты с применением селективных депрессоров: для натриевых шпатов — соли натрия, для калиевых — соли калия, для натриево-кальциево-бариевых — соли кальция, бария, магния; собиратель — прямоцепочечный амин типа флотигама PA. Находят применение электростатическая сепарация (для повышения отношения К/Na в концентрате), трибоэлектрический (при выделении из гранитов), фотометрическая сортировка (при отделении от кварца и темно-окрашенных минералов).

Ювелирно-поделочные разности полевые шпаты — лунный и солнечный камни, беломорит (месторождения Северной Карелии), амазонит (Кейвы, Кольский полуостров) — добывают главным образом из пегматитов, с применением ручной сортировки. Амазонитовые граниты (Южный Казахстан) и лабрадорит (Коростенский плутон, УССР) разрабатывают открытым способом, с помощью алмазных пил.

Мировое производство полевых шпатов в середине 1980-х гг. составляло около 3,2 млн. т в год, в т.ч. в США около 650 тысяч, в Италии около 800 тысяч, в CCCP около 330 тысяч т.