장석

Feldspar
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장석
Feldspar-Group-291254.jpg
브라질 남동부 미나스제라이스 주 예키틴혼하 계곡의 장석 결정(18×21×8.5cm)
일반
카테고리텍토실리케이트
공식
(유닛)		KAlSi
3O
8 – NaAlSi
3O
8 – CaAl
2Si
2O
8
IMA 기호Fsp[1]
수정계삼사정 또는 단사정
신분증
색.핑크, 화이트, 그레이, 브라운, 블루
갈라짐두세 개
골절절단면을 따라
모스 척도 경도6.0–6.5
광택유리체
스트릭하얀색
명료성불투명한
비중2.55–2.76
밀도2.56
굴절률1.518–1.526
복굴절제1순서
다원성없음.
기타 특징용융층공통
레퍼런스[2]
장석 고체를 구성하는 여러 광물의 조성상도.

장석은 암석을 형성하는 알루미늄 텍토규산염 광물로 나트륨, 칼슘, 칼륨 또는 [3]바륨을 포함합니다.장석군의 가장 일반적인 구성원은 사장석(나트륨-칼슘)과 알칼리장석(칼륨-나트륨)[4]이다.장석은 지구 [3]지각의 약 60%, 무게로 [5][6]따지면 대륙 지각의 41%를 차지한다.

장석은 마그마에서 관입성 화성암과 분출성 화성암으로[7] 결정되며 많은 종류의 [8]변성암에도 존재한다.거의 전체가 석회질 사장석으로 형성된 암석은 [9]비정석이라고 알려져 있다.장석은 또한 많은 종류의 [10]퇴적암에서 발견된다.

구성

장석 그룹은 규소 이온이 공유 산소 이온에 의해 연결되어 3차원 네트워크를 형성하는 텍토규산염 광물인 규산염으로 구성되어 있습니다.공통 장석에서의 주요 요소의 구성은 다음 세 가지 엔드 멤버로 나타낼 수 있습니다.

K-장석과 알바이트 사이의 고체 용액을 알칼리 [11]장석이라고 합니다.알바이트와 아노르타이트 사이의 고체 용액을 [11]사장석 또는 사장석 장석이라고 합니다.K-장석과 비정석 사이에서는 한정된 고체 용액만이 발생하며, 다른 두 고체 용액에서는 지구의 지각에서 흔히 볼 수 있는 온도에서 불순물이 발생한다.알바이트는 사장석과 알칼리 장석으로 여겨진다.

석영 비율과 함께 알칼리 장석과 사장석의 비율은 화성암의 [12][13][14]QAPF 분류의 기초가 된다.칼슘이 풍부한 사장석은 냉각 마그마에서 결정되는 최초의 장석이지만, 결정화가 진행됨에 따라 사장석은 나트륨이 점점 풍부해지고 있습니다.이것은 연속적인 보웬의 반응 시리즈를 정의합니다.K 장석은 [15][16]마그마에서 결정되는 마지막 장석이다.

알칼리 장석

알칼리 장석은 나트륨, 알루미늄 또는 실리콘과 함께 칼륨을 포함하는 장석과 칼륨이 바륨으로 대체되는 장석의 두 가지 유형으로 분류됩니다.첫 번째는 다음과 같습니다.

칼륨 장석과 나트륨 장석은 저온의 용융액에서 완전히 혼합되지 않으므로 알칼리 장석의 중간 구성은 고온 [20]환경에서만 발생합니다.사니딘은 가장 높은 온도에서, 마이크로클린은 가장 [17][18]낮은 온도에서 안정적입니다.퍼타이트는 알칼리 장석의 전형적인 텍스처이며, 중간 조성물의 냉각 중에 대조적인 알칼리 장석 조성물이 용해되기 때문입니다.많은 화강암 알칼리 장석에 있는 퍼타이트 질감은 육안으로 [21]볼 수 있다.결정의 미세 퍼사이트 텍스처는 광현미경으로 볼 수 있는 반면 크립토퍼사이트 텍스처는 전자현미경으로만 볼 수 있습니다.

암모늄 장석

버딩토나이트는 암모늄 장석으로 화학식은 NHAlSiO입니다438.[22]1차 장석 광물의 열수변화와 관련된 광물입니다.

바륨 장석

바륨 장석은 광물 구조에서 칼륨 대신 바륨을 치환한 결과 형성된다.바륨 장석은 장석의 [4]별도 그룹으로 분류되기도 하고, 알칼리 [23]장석의 하위 그룹으로 분류되기도 한다.

바륨 장석은 단사정계이며 다음을 포함한다.

사장석 장석

사장석 장석은 삼사정형이다.사장석 시리즈는 다음과 같습니다(괄호 안에 백분율 Anorthite 포함:

사장석의 중간 조성물도 냉각 중에 대비되는 조성물의 두 장석으로 용출될 수 있지만, 알칼리 장석보다 확산 속도가 훨씬 느리고, 그 결과 생기는 두 장석 간 생장물은 일반적으로 광학 현미경으로 볼 수 없을 정도로 미세하다.사장석 고체 용액의 불용성 간격은 알칼리 장석의 간격에 비해 복잡하다.래브라도라이트 조성의 장석 중 일부에서 볼 수 있는 색채의 작용은 Böggild intergrowse로 알려진 매우 미세한 용액의 층상 때문이다.사장석 계열의 비중은 알바이트(2.62)에서 비정석(2.72–2.75)으로 증가한다.

구조.

장석 결정의 구조는 알루미늄 규산 사면체에 기초한다.각 사면체는 4개의 산소 이온으로 둘러싸인 알루미늄 또는 실리콘 이온으로 구성됩니다.각 산소 이온은 인접한 사면체에 의해 공유되어 3차원 네트워크를 형성한다.이 구조는 알루미늄 규산염 사면체의 긴 체인으로 시각화할 수 있으며, 모양이 구부러져 있기 때문에 크랭크축 체인이라고도 합니다.각 크랭크축 체인은 인접한 크랭크축 체인에 연결되어 퓨전된 4인 링의 3차원 네트워크를 형성합니다.구조는 양이온(일반적으로 나트륨, 칼륨 또는 칼슘)이 구조에 들어가 전하 [26]밸런스를 제공할 수 있을 정도로 열려 있습니다.

  • Diagram showing part of a crankshaft chain of feldspar

    장석의 크랭크축 체인 일부를 보여주는 다이어그램

  • Feldspar crystal structure viewed along the c axis

    장석의 결정구조가 c축을 따라 보인다.

  • Feldspar crystal structure viewed along the a axis

    축을 따라 보이는 장석 결정 구조

  • Feldspar crystal structure viewed along the b axis

    b축을 따라 본 장석 결정 구조

어원학

장석이라는 이름은 장석과 스패트(플레이크)의 합성어인 독일어 장석(Feldspat)에서 유래했다.스패트는 "쉽게 조각난 바위"라는 단어로 오랫동안 사용되어 왔다; 펠드스패트는 18세기에 좀 더 구체적인 용어로 소개되었는데, 아마도 들판에서 흔히 볼 수 있는 암석(Urban Brükmann, 1783년) 또는 화강암과 다른 광물들 안에서 "밭"으로 발생했을 것이다(René-Just Haüy, 1804년)[27]Spar에서 -spar로의 변화는 분할이 [29]좋은 비투명 광물을 뜻하는 영어 단어 [28]spar의 영향을 받았다.장석은 장석이 함유된 물질을 말한다.대체 철자법인 felspar는 사용되지 않게 되었다.석영과 장석과 같은 밝은 색의 광물을 뜻하는 '장석'은 장석과 실리카에서 유래한 약어이며, 구식 철자 '장석'과는 관련이 없다.

풍화

장석의 화학적 풍화는 가수 분해에 의해 일어나 일라이트, 스멕타이트, 카올리네이트를 포함한 점토 광물을 생성한다.장석의 가수 분해는 장석이 물에 녹으면서 시작되는데, 장석은 산성 용액이나 염기성 용액에서 가장 잘 일어나고 중성 [30]용액에서는 잘 일어나지 않습니다.장석이 풍화되는 속도는 장석이 얼마나 빨리 [30]용해되는가에 따라 조절된다.용해된 장석은 H 또는− OH 이온과+ 반응하여 점토를 침전시킨다.이 반응은 또한 용액에서 새로운 이온을 생성하며, 장석의 종류에 따라 조절되는 이온의 종류가 달라집니다.

지구의 지각에 장석이 풍부하다는 것은 점토가 매우 풍부한 풍화 [31]산물이라는 것을 의미한다.퇴적암에 있는 광물의 약 40%가 점토이고 점토는 가장 흔한 퇴적암인 [32]진흙암에서 지배적인 광물이다.그것들은 또한 [32]토양의 중요한 구성요소이다.점토로 대체된 장석은 보다 결정적이고 유리처럼 풍화되지 않은 장석에 비해 [33]분필처럼 보인다.

장석, 특히 사장석은 높은 형성 [32]온도 때문에 지표면에서 매우 안정적이지 않다.이러한 안정성의 결여가 장석이 점토에 쉽게 풍화되는 이유이다.이러한 풍화 경향 때문에, 장석은 퇴적암에는 일반적으로 널리 퍼지지 않는다.많은 양의 장석이 포함된 퇴적암은 침전물이 묻히기 전에 화학적인 풍화를 많이 겪지 않았음을 나타냅니다.이것은 아마도 풍화를 촉진하지 않는 춥거나 건조한 환경에서 짧은 거리를 이동했을 것이며, 다른 [34]침전물에 의해 빠르게 묻혀버렸다는 것을 의미한다.많은 양의 장석이 있는 사암은 [34]아르코스라고 불린다.

생산 및 용도

2010년 약 2000만 톤의 장석이 생산되었으며, 주로 3개국에 의해 생산되었다.이탈리아(4.7Mt), 터키(4.5Mt), 중국(2Mt).[35]이탈리아 펠드스파르 시장은 2021년 2억156만 달러로 평가되었으며, 예측 [36]기간인 2022~2028년에는 CAGR이 7.3% 상승할 것으로 예상된다.

장석은 유리 제조, 세라믹, 페인트, 플라스틱 및 고무의 충전재 및 익스텐더로 사용되는 일반적인 원료입니다.유리 제조에서 장석의 알루미나는 제품의 경도, 내구성 및 내화학 부식성을 향상시킵니다.세라믹스에서 장석(산화칼슘, 산화칼륨, 산화나트륨)의 알칼리는 플럭스로 작용하여 혼합물의 용해 온도를 낮춘다.플럭스는 소성 프로세스의 초기 단계에서 용해되어 시스템의 다른 구성 요소를 결합하는 유리 매트릭스를 형성합니다.미국에서는 장석의 약 66%가 유리 용기 및 유리 섬유를 포함한 유리 제조에 소비됩니다.도자기(전기 절연체, 위생용품, 도자기, 식기, 타일 포함)와 충전재 등의 용도가 나머지를 [37]차지했다.

노스캐롤라이나주 리틀스위스 인근에 광산을 갖고 있던 본아미는 광산의 연마재로 장석을 사용했다.리틀 스위스 비즈니스 어소시에이션은 맥키니 광산이 세계에서 가장 큰 장석 광산이었고 노스캐롤라이나 광산이 가장 큰 생산지였다고 밝혔습니다.펠드스파르는 [38]1910년경 윌리엄 디벨이 오하이오주 골딩앤선스에 고급 제품을 보내기 전까지 운모를 채굴하는 과정에서 버려졌다.

지구과학 및 고고학에서 장석은 칼륨-아르곤 연대 측정, 아르곤-아르곤 연대 측정, 발광 연대 측정 등에 사용된다.

2012년 10월 화성 큐리오시티 탐사선은 장석 함량이 높은 것으로 밝혀진 [39]암석을 분석했습니다.

이미지들

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  • Public Domain이 문서에는 미국 지질 조사 문서의 퍼블릭 도메인 자료가 포함되어 있습니다."Feldspar and nepheline syenite" (PDF).
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추가 정보

외부 링크