Feldespato

El feldespato ( / ˈ f ɛ l ( d ) . ˌ s p ɑːr / FEL(D) -spar ; a veces escrito felspar ) es un grupo de minerales tectosilicatos de aluminio formadores de rocas , que también contienen otros cationes como sodio, calcio, potasio o bario. ^{[ 3 ]} Los miembros más comunes del grupo de los feldespatos son los feldespatos plagioclasa (sodio-calcio) y los feldespatos alcalinos (potasio-sodio). ^{[ 4 ]} Los feldespatos constituyen aproximadamente el 60% de la corteza terrestre ^{[ 3 ]} y el 41% de la corteza continental terrestre en peso. ^{[ 5 ] [ 6 ]}

Los feldespatos cristalizan a partir del magma como rocas ígneas tanto intrusivas como extrusivas ^{[ 7 ]} y también están presentes en muchos tipos de rocas metamórficas . ^{[ 8 ]} La roca formada casi en su totalidad por feldespato plagioclasa cálcico se conoce como anortosita . ^{[ 9 ]} Los feldespatos también se encuentran en muchos tipos de rocas sedimentarias . ^{[ 10 ]}

El nombre feldespato deriva del alemán Feldspat , un compuesto de las palabras Feld ("campo") y Spat ("escama"). Spat se había usado durante mucho tiempo como la palabra para "una roca que se desprende fácilmente en escamas"; Feldspat se introdujo en el siglo XVIII como un término más específico, refiriéndose quizás a su presencia común en rocas que se encuentran en campos (Urban Brückmann, 1783) o a su presencia como "campos" dentro del granito y otros minerales (René-Just Haüy, 1804). ^{[ 11 ]} El cambio de Spat a -spar fue influenciado por la palabra inglesa spar , ^{[ 12 ]} que significa un mineral no opaco con buena exfoliación. ^{[ 13 ]} Feldspathic se refiere a materiales que contienen feldespato. La ortografía alternativa, felspar , ha caído en desuso. El término "félsico", que significa minerales de color claro como el cuarzo y los feldespatos, es una palabra acrónimo derivada de fel dspar y si lica, sin relación con la ortografía obsoleta "feldspar".

El grupo de minerales feldespáticos está formado por tectosilicatos , minerales silicatos en los que los iones de silicio están unidos por iones de oxígeno compartidos para formar una red tridimensional. Las composiciones de los elementos principales en los feldespatos comunes se pueden expresar en términos de tres componentes extremos :

• miembro final de ortoclasa K Al Si ₃ O ₈ ^{[ 14 ]}
• extremo de albita Na AlSi ₃ O ₈ ^{[ 14 ]}
• extremo de anortita Ca Al ₂ Si ₂ O ₈ ^{[ 14 ]}

Las soluciones sólidas entre ortoclasa y albita se denominan feldespatos alcalinos . ^{[ 14 ]} Las soluciones sólidas entre albita y anortita se denominan plagioclasa , ^{[ 14 ]} o, más propiamente, feldespato plagioclasa. Solo se produce una solución sólida limitada entre el feldespato potásico y la anortita, y en las otras dos soluciones sólidas, la inmiscibilidad se produce a temperaturas comunes en la corteza terrestre. La albita se considera tanto una plagioclasa como un feldespato alcalino.

La proporción de feldespato alcalino respecto al feldespato plagioclasa, junto con la proporción de cuarzo , constituye la base de la clasificación QAPF de las rocas ígneas. ^{[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]} La plagioclasa rica en calcio es el primer feldespato que cristaliza a partir del magma en enfriamiento; posteriormente, la plagioclasa se enriquece cada vez más en sodio a medida que continúa la cristalización. Esto define la serie de reacción continua de Bowen . El feldespato potásico es el último feldespato que cristaliza a partir del magma . ^{[ 18 ] [ 19 ]}

La estructura de un cristal de feldespato se basa en tetraedros de aluminosilicato. Cada tetraedro consta de un ion de aluminio o silicio rodeado por cuatro iones de oxígeno. Cada ion de oxígeno, a su vez, es compartido por un tetraedro vecino para formar una red tridimensional. La estructura puede visualizarse como largas cadenas de tetraedros de aluminosilicato, a veces descritas como cadenas de manivela debido a su forma irregular. Cada cadena de manivela se une a las cadenas de manivela vecinas para formar una red tridimensional de anillos fusionados de cuatro miembros. La estructura es lo suficientemente abierta como para que los cationes, típicamente sodio, potasio o calcio, se alojen en ella y proporcionen equilibrio de carga. ^{[ 29 ]}

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  Diagrama que muestra parte de una cadena de cigüeñal de feldespato.
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  Estructura cristalina del feldespato vista a lo largo del eje c.
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  Estructura cristalina del feldespato vista a lo largo del eje a.
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  Estructura cristalina del feldespato vista a lo largo del eje b.

La meteorización química de los feldespatos se produce por hidrólisis y genera minerales arcillosos , como ilita , esmectita y caolinita . La hidrólisis de los feldespatos comienza con su disolución en agua, proceso que se produce de forma óptima en soluciones ácidas o básicas y menos eficiente en soluciones neutras. ^{[ 30 ]} La velocidad de meteorización de los feldespatos está controlada por la rapidez con la que se disuelven. ^{[ 30 ]} El feldespato disuelto reacciona con iones H ⁺ u OH− ^y precipita arcillas. La reacción también genera nuevos iones en solución, cuya variedad depende del tipo de feldespato que reacciona.

La abundancia de feldespatos en la corteza terrestre implica que las arcillas son productos de meteorización muy abundantes. ^{[ 31 ]} Alrededor del 40% de los minerales en las rocas sedimentarias son arcillas, y estas son los minerales dominantes en las rocas sedimentarias más comunes, las lutitas . ^{[ 32 ]} También son un componente importante de los suelos . ^{[ 32 ]} El feldespato que ha sido reemplazado por arcilla tiene un aspecto calcáreo en comparación con los granos de feldespato no meteorizado, que son más cristalinos y vítreos. ^{[ 33 ]}

Los feldespatos, especialmente los feldespatos plagioclasa, no son muy estables en la superficie terrestre debido a su alta temperatura de formación. ^{[ 32 ]} Esta falta de estabilidad explica por qué los feldespatos se meteorizan fácilmente y se convierten en arcillas. Debido a esta tendencia a meteorizarse fácilmente, los feldespatos no suelen ser abundantes en rocas sedimentarias. Las rocas sedimentarias que contienen grandes cantidades de feldespato indican que el sedimento no sufrió mucha meteorización química antes de ser enterrado. Esto significa que probablemente fue transportado a corta distancia en condiciones frías y/o secas que no favorecieron la meteorización, y que fue enterrado rápidamente por otros sedimentos. ^{[ 34 ]} Las areniscas con grandes cantidades de feldespato se denominan arcosas . ^{[ 34 ]}

El feldespato es una materia prima común utilizada en la fabricación de vidrio, cerámica y, en cierta medida, como relleno y extensor en pinturas, plásticos y caucho. En Estados Unidos, aproximadamente el 66 % del feldespato se consume en la fabricación de vidrio, incluyendo envases y fibra de vidrio. El resto se destina a la cerámica (incluyendo aislantes eléctricos, sanitarios, vajilla y azulejos) y otros usos, como rellenos. ^{[ 35 ]}

Vidrio : Elfeldespato proporciona tanto K₂O _como Na₂O _para fundentes, y _{Al₂O₃ y CaO} como estabilizadores. Como fuente importante de Al₂O₃parala fabricación de vidrio, el feldespato se valora por su bajo contenido de hierro y minerales refractarios, su bajo costo por unidad de Al₂O₃ _{, la} ausencia devolátiles y la ausencia de _{residuos .} ^{[ 36 ]}

Cerámica : Los feldespatos se utilizan en la industria cerámica como fundente para formar una fase vítrea en las pastas durante la cocción, promoviendo así la vitrificación. También se utilizan como fuente de álcalis y alúmina en los esmaltes. ^{[ 36 ]} La composición del feldespato utilizado en las diferentes formulaciones cerámicas varía según diversos factores, como las propiedades del grado específico, las demás materias primas y los requisitos de los productos terminados. Sin embargo, las adiciones típicas incluyen: vajilla, del 15 % al 30 % de feldespato; porcelanato eléctrico de alta tensión, del 25 % al 35 %; sanitarios, 25 %; revestimiento de paredes, del 0 % al 10 %; y porcelanato dental, hasta un 80 % de feldespato. ^{[ 37 ]}

Ciencias de la Tierra : En ciencias de la tierra y arqueología, los feldespatos se utilizan para la datación potasio-argón , la datación argón-argón y la datación por luminiscencia .

Uso menor : Algunos limpiadores domésticos (como Bar Keepers Friend y Bon Ami ) utilizan feldespato para proporcionar una acción abrasiva suave. ^{[ 38 ]}

El USGS estimó que la producción mundial de feldespato en 2020 fue de 26 millones de toneladas, siendo los cuatro principales países productores: China 2 millones de toneladas; India 5 millones de toneladas; Italia 4 millones; Turquía 7,6 millones de toneladas. ^{[ 39 ]}

En octubre de 2012, el rover Curiosity encontró un alto contenido de feldespato en una roca de Marte. ^{[ 41 ]}

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  Ejemplar de feldespato plumbiano ( rico en plomo ), una especie rara.
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  Feldespato blanco cristalizado, con un cristal de aguamarina  de 4 cm en posición vertical posado sobre él.
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  Feldespato y piedra lunar, procedentes de Sonora, México.
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  Un grupo de cristales de feldespato euhedrales con un cristal de schorl.
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  Primera imagen de rayos X del suelo marciano : se revelan feldespato, piroxenos y olivino ( rover Curiosity en " Rocknest ", 17 de octubre de 2012) ^{[ 42 ]}
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  Anortosita ferrosa lunar n.° 60025 ( feldespato plagioclasa ). Recolectada por el Apolo 16 en las Tierras Altas Lunares cerca del cráter Descartes . Esta muestra se exhibe actualmente en el Museo Nacional de Historia Natural en Washington, D.C.

• Lista de minerales
• Lista de países por producción de feldespato
• Piedra solar de celosía arcoíris

•  Este artículo incorpora material de dominio público de Feldspar and nepheline syenita (PDF) . Servicio Geológico de los Estados Unidos .

• Bonewitz, Ronald Louis (2005). Rocas y gemas . Nueva York, DK Publishing. ISBN 978-0-7566-3342-4.

• Contenido multimedia relacionado con el feldespato en Wikimedia Commons.
• Chisholm, Hugh , ed. (1911). "Felspar"  . Encyclopædia Britannica . Vol.  10 (11.ª  ed.). Cambridge University Press. pág.  245.
• usgs.gov (Resúmenes de materias primas minerales 2025): Feldespato y sienita nefelínica