نبذة تعريفية عن “معادن الفلسبار”

1998 الموسوعة الجيولوجية الجزء الرابع

KFAS

معادن الفلسبار علوم الأرض والجيولوجيا

الفلسبار مجموعة من المعادن التكتوسليكاتية (الهيكلية في الأبعاد الثلاثة) وتعتبر من المجموعات المعدنية الهامة والأكثر شيوعاً ووفرة في القشرة الأرضية.

إذ تشكل حوالي 60% من مكونات الخمسة عشر كيلومترات الخارجية من هذه القشرة، وهي أيضاً معادن اقتصادية هامة تقوم عليها صناعات كثيرة، أهمها صناعة الخزف والزجاج، كما تستخدم الفلسبارات ذات الألوان الجميلة والبريق الجذاب كأحجار كريمة.

 

التركيب الكيميائي:

الفلسبارات مجموعة من المعادن تركيبها الكيميائي عبارة عن سيليكات الألومنيوم والبوتاسيوم والصوديوم والكالسيوم، وفي أحوال نادرة الباريوم.

ويمكن اعتبار معادن الفلسبار الشائعة محاليل جامدة لمكونات ثلاثة هي:

– أرثوكليز (KAl Si₃ O₈) ويرمز له بالرمز «أر» Or

– البيت (Na Al Si₃ O₈) ويرمز له بالرمز «أب» Ab

–  انورثيت (Ca Al₂ Si₂ O₈) ويرمز له بالرمز «أن» An

 

ويكون الألبيت والانورثيت متسلسلة كاملة من المحاليل الجامدة عند جميع درجات الحرارة، في حين يكون الانورثيت والارثوكليز محلولاً جامداً محدوداً جداً.

أما الألبيت والارثوكليز فإنهما يكونان متسلسلة كاملة عند درجات الحرارة العالية فقط، وغير كاملة عند درجات الحرارة الأقل، ويمكن تمثيل العلاقات بين الارثوكليز والالبيت والانورثيت بالشكل (1 – أ، ب).

 

ويمكن التعبير عن أي تركيب كيميائي في هذا المثلث بذكر النسبة المئوية للمكونات الثلاثة.

فمثلاً أب₉₅ أن₃ أر₂ عبارة عن البيت نقي تقريباً، كذلك أب₂₀ أن₂ أر₇₈ عبارة عن ارثوكليز غني بالصودا وهكذا…

 

الشكل البلوري:

تتبع بلورات معادن الفلسبار فصيلة أحادي الميل (، )، أو فصيلة ثلاثي الميل (وفيه تتغير كل من عن 90º بحوالي أربع درجات)

وتكون النسبة بين المحاور البلورية أ:ب:جـ بالإنجستروم هي 8،6: 13: 7،2 كما في الفلسبار البوتاسي.

أما في فلسبار الصوديوم وفلسبار الكالسيوم فتكون النسبة بين المحاور البلورية بالإنجستروم أ:ب:جـ هي 8،1: 12،8: 7،2.

 

وبالرغم من الاختلاف في الفصائل البلورية للفلسبارات إلا أنها تتشابه إلى حد كبير في هيئتها وزواياها.

ومن الملاحظ أن البلورات التوأمية شائعة في الفلسبارات، إما في صورة توائم بسيطة أو توائم مركبة.

 

التركيب البنائي:

يحاط كل من أيون السيليكون Si⁴⁺ (نصف قطره = 0.4 انجستروم) وكذلك أيون الألومنيوم Al³⁺ (نصف قطره = 0.4 انجستروم) بأربع من أيونات الأكسجين O^2- (نصف قطره = 1.3 انجستروم) في هيئة رباعي الأوجه مثالي تقريباً.

وهكذا فإن كل O^2- ينتسب إلى اثنين من رباعي الأوجه المتجاورين (SiO₄ أو AlO₄).

ولو أخذنا أيونات السيليكون Si⁴⁺ وأيونات الألومنيوم Al³⁺ فقط في الاعتبار، فإن هذه الأيونات تكون شبكة هيكلية ثلاثية الأبعاد.

 

ويكون رقم التناسق مساوياً 4، ويوجد أيون الأكسجين O^2- تقريباً في منتصف أقصر مسافة بينهما، ويوجد في هذه الشبكة الهيكلية المبنية من O (Si, Al) فراغات كبيرة.

وفي هذه الفراغات توجد الكاتيونات الكبيرة مثل K⁺ (1.3 انجستروم) وNa⁺ (1.0 انجستروم) وCa⁺⁺ (1.0 انجستروم) (شكل 2).

 

الخواص البصرية:

تتميز معادن الفلسبارات بخاصية الانكسار المزدوج، وهذا يتفق مع تماثلها أحادي الميل أو ثلاثية الميل ومعاملات انكسارها حوالي 1.52 (للفلسبار البوتاسي) و1.53 (للفلسبار الصوديومي) و1.58 (للفلسبار الكلسي). 

ومن الممكن أن تكون موجبة أو سالبة بصرياً، حيث يكون ذلك متوافقاً مع تركيبها الكيميائي والتركيب البنائي البلوري وحالة التجانس.

وعندما توجد الفلسبارات في الحالة التي تكونت عليها على هيئة بلورات متجانسة، فإنها عادة تكون صافية وشفافة– إلا أنه في أغلب الحالات يحدث لها تغيرات عبر الزمن الجيولوجي وتفقد شفافيتها.

 

اللون: 

الفلسبارات ليس لها لون خاص ولكنها عادة ما تكون ذا لون أصفر أو بني أحمر داكن أو أسود وذلك لاحتوائها على نسب مختلفة من الشوائب، أما اللون الأخضر الصافي الجميل لمعدن الامازونيت فلا يزال غير معروف.

الصلادة: 

تبلغ صلادة الفلسبارات (6).

 

الانفصام: 

مستوى الانفصام الجيد الذي يظهر في الفلسبارات هو المستوى [100].

وهناك مستوى ضعيف وغير واضح موازي للمستوى [010] بالإضافة إلى مستويات انفصام موازية للمستوى [011]. ويمكن القول إن للفلسبارات انفصاماً واضحاً في مستويين يتقاطعان في زوايا تساوي أو تقرب من 90º.

 

الوزن النوعي: 

يتراوح بين 2.55 و 2.76

درجة الانصهار: 

تنصهر الفلسبارات القلوية (الفلسبار البوتاسي) انصهاراً غير متطابق، مكونة خليطاً من اللوثيت والزجاج عند حوالي 1100ºس، وتنصهر البلاجيوكليزات بناء على ما تحويه من أنورثيت بين 1100ºس– 1544ºس.

 

وجود الفلسبارات في الطبيعة: توجد الفلسبارات كمكونات لجميع أنواع الصخور، ويتراوح حجم بلوراتها في الصخور النارية والمتحولة عادة ما بين  إلى 10 مم وفي الصخور البورفيرية فإنها عادة تصل إلى 5 – 10 سم.

وفي صخور البيجماتيت وجدت بلورات يصل طولها إلى عدة أمتار، أما الفلسبارات مكانية النشأة والتي تتكون في الصخور الرسوبية فيكون حجم بلوراتها عادة أقل من 1 مم.

وتوجد الفلسبارات عادة في صورة بلورات جيدة التبلور سواء في الشقوق أو كمعادن نتوئية داخل التجاويف.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]