Živočíšne minerály tvoria viac ako 50% zemskej kôry.

Obsah

• Čo je to živec?
• Živočíšna minerálna chémia
• Plagioklasové živce
• Alkalskí živci
• Živec v sedimentoch a sedimentárnych horninách
• Vlastnosti minerálov živcov
• Živce mimo plagioklasu a alkálie
• Mimozemský živec
• Použitie minerálov živcov
• Fenomenálne živce
• Ďalšie živce drahokamov

labradorit je fenomenálny živcový minerál. Slovo „labradorescencia“ sa vzťahuje na dúhové farby, ktoré je možné vidieť na vzorkách, ako je táto. Táto drsnosť má asi štyri palce a bola zhromaždená v blízkosti Nain, Labrador, Kanada.

Živec v horninách: Táto tabuľka sumarizuje minerálne zloženie bežných vyvrelých hornín. To jasne ukazuje, že živičné nerasty sú dôležitými zložkami žuly, dioritu a gabro - tieto druhy hornín tvoria väčšinu zemskej kôry.

Čo je to živec?

„Živec“ je názov veľkej skupiny silikátových minerálov, ktoré tvoria horniny, ktoré tvoria viac ako 50% zemskej kôry. Nachádzajú sa v vyvieračských, metamorfovaných a sedimentárnych horninách vo všetkých častiach sveta. Živočíšne minerály majú veľmi podobné štruktúry, chemické zloženie a fyzikálne vlastnosti. Bežné živce zahŕňajú ortoklas (KAlSi₃O₈), albit (NaAlSi₃O₈) a anorthite (CaAl₂si₂O₈).

Aby sme ocenili dôležitosť živca ako minerálu tvoriaceho horniny, zvážme jeho množstvo v zemskej kôre. Väčšina kontinentálnej kôry Zeme je tvorená vyvrelými horninami, ako sú žula, diorit a granodiorit. Živce sú tiež dôležitými zložkami gabra a čadiča, ktoré sú primárnymi druhmi hornín v zemskej kôre. Sprievodná tabuľka ukazuje, ako sa tieto horniny skladajú väčšinou z živcových nerastov. Keď sú tieto vyvřelé horniny zvetrané a metamorfované, ich živcové minerály sa stávajú súčasťou sedimentov, sedimentárnych hornín a metamorfovaných hornín.

Živočíšne nerasty majú v priemysle veľa využití. Používajú sa na výrobu širokého spektra výrobkov zo skla a keramiky. Používajú sa tiež ako plnivá do farieb, plastov a gumy. Niektoré populárne drahokamy sú živce minerály. Patria k nim mesačný kameň, slnečný kameň, labradorit, amazonit a spektrolit.

Klasifikácia živých nerastov: Tento ternárny diagram ukazuje, ako sa živé živce klasifikujú na základe ich chemického zloženia. Sekvencia minerálov pozdĺž ľavej strany trojuholníka predstavuje sériu pevných roztokov alkalických živcov. Sekvencia pozdĺž základne je séria tuhých roztokov plagioklasových živcov. Trojuholníkový milimetrový papier možno získať na webe GeoShops.com na webe nepremokavý papier.

Živočíšna minerálna chémia

Všetky minerály v skupine živcov vyhovujú všeobecnému chemickému zloženiu uvedenému nižšie:

X (AI, Si)₄O₈

V tomto všeobecnom zložení môže byť X ľubovoľný z nasledujúcich siedmich iónov: K +, Na +, Ca ++, Ba ++, Rb +, Sr ++ a Fe ++. Živce, ktoré obsahujú ióny draslíka, sodíka a vápnika, sú veľmi časté. Živočíchy bária, rubídia, stroncia a železa sú veľmi zriedkavé.

Sprievodný trojuholníkový diagram ilustruje dva systémy pevných roztokov, ktoré obsahujú živcovú skupinu. Živce plagioklasy tvoria sériu pevných roztokov medzi koncovými členmi čistého albumitu (NaAlSi).₃O₈) a čistého anorthitu (CaAl₂si₂O₈). Alkalické živce tvoria sériu pevných roztokov medzi čistým albumínom a sanidínom draselným (KAlSi₃O₈).

Zoznam živcových nerastov s ich chemickým zložením je uvedený v tabuľke 1.

Najlepší spôsob, ako sa dozvedieť o mineráloch, je študovať so zbierkou malých vzoriek, s ktorými môžete zaobchádzať, skúmať ich a pozorovať ich vlastnosti. V obchode je k dispozícii lacná kolekcia minerálov.

Plagioklasové živce

Albit a anorthit majú zaujímavý vzťah. Albit je živec sodný a anorthit je živec vápenatý. Obidve sa tvoria kryštalizáciou z taveniny. V prírode veľa tavenín obsahuje hojný sodík alebo vápnik, spolu s hojným množstvom hliníka, kremíka a kyslíka. Výsledkom je, že väčšina albumínu bude obsahovať určité vápnikové substitúcie sodíka v jeho kryštalickej štruktúre a väčšina anorthitu bude obsahovať určité náhrady sodíka za vápnik v jeho kryštalickej štruktúre. Ak sodíkový ión s 1+ nábojom nahradí vápnikový ión s 2+ nábojom, nastane vyrovnávacia substitúcia iónového hliníka 3-nábojom za kremíkový ión so 4-nábojom.

Relatívne množstvo sodíka a vápnika v taveninách sa značne líši a medzi čistou plagioklázou sodnou a čistou plagioklázou vápenatou sa vyskytuje celá škála minerálnych zložení. Toto kontinuum kompozícií je známe ako séria pevných roztokov, pretože je analogické k tavenine s rozpustenými sodnými a vápenatými iónmi suspendovanými v rôznych pozíciách v celom roztoku, ktoré označujeme ako tavenina.

Aj keď rozsah minerálnych kompozícií medzi čistým albitom a čistým anorthitom je tvorený veľmi podobnými minerálmi, existujú rozdiely v ich chémii a fyzikálnych vlastnostiach. Na uľahčenie komunikácie sa pomenujú živecké minerály na rôznych pozíciách v pevnom roztoku plagioklasy. Tieto názvy sú ľubovoľné a sú založené na relatívnom množstve albitu a anorthitu v ich zložení. Názvy týchto minerálov plagioklasu s medziproduktami sú zhrnuté v sprievodnej tabuľke. Je tiež možné vidieť, že tvoria sériu živcov plagioklasu pozdĺž základu vyššie opísaného trojuholníkového diagramu.

Alkalskí živci

Živočíšne minerály so zložením v rozmedzí medzi NaAlSi₃O₈ a KAlSi₃O₈ sú známe ako alkalické živce. Zahŕňajú albit (NaAlSi₃O₈), anortokoláza ((Na, K) AlSi₃O₈), sanidín ((K, Na) AlSi₃O₈), ortoklas (KAlSi₃O₈) a mikroklín (KAlSi₃O₈).

Albit a sanidín tvoria sériu pevných roztokov medzi NaAlSi₃O₈ a KAlSi₃O₈, Anortoklasa, so zložením (Na, K) AlSi₃O₈, zaujíma medzipolohu medzi nimi.

Ortoklasa a mikroklinka majú obvykle kompozície, ktoré sú veľmi blízko KAlSi₃O₈, Sanidín môže mať tiež zloženie veľmi blízke KAlSi₃O₈, Tieto tri KAlSi₃O₈ minerály sú polymorfy, čo znamená, že majú rovnaké chemické zloženie, ale odlišné kryštálové štruktúry. Sanidín má monoklinickú štruktúru, ortoklasa je monoklinická a sanidín triklinická. Určujúcim faktorom pre tvorbu týchto troch minerálov s KAlSi₃O₈ zloženie je teplota. Sanidín je vysokoteplotná forma, ortoklasa je stredoteplotná forma a mikroklín je nízkoteplotná forma.

arkóza je sedimentárna hornina, ktorá sa vytvára zvetrávaním živých a metamorfovaných hornín bohatých na živce. Je to pieskovec, ktorý obsahuje najmenej 25% živca.

Živec v sedimentoch a sedimentárnych horninách

V sedimentárnych ložiskách vyprodukovaných zvetrávaním živých a metamorfovaných hornín nesúcich živce sú živce najčastejšie v blízkosti zdrojovej oblasti. Živce spravidla klesajú v hojnosti so vzdialenosťou od zdroja, pretože počas prepravy môžu byť napadnutí zvetrávaním a zmenené na ílové minerály. Okrem toho ich dva smery dokonalého štiepenia ich robia náchylnými na mechanické poveternostné podmienky, čo znižuje ich veľkosť častíc a vystavuje väčšiu povrchovú plochu chemickému počasiu.

Arkose je sedimentárna hornina, ktorá sa tvorí z poveternostných zdrojov živých a metamorfovaných hornín bohatých na živce. Tento pôvod je zrejmý, pretože arkóza je pieskovec, ktorý obsahuje najmenej 25% živca, zvyčajne vo forme zŕn, ktoré je možné ľahko identifikovať ako živca. Arkóza sa zvyčajne nachádza bezprostredne nadol a blízko východov, z ktorých boli poveternostné zrná zvetrané. Dlhé prepravné vzdialenosti ničia živičné zrná a dlhodobé vystavenie poveternostným podmienkam premieňa živce na ílové minerály. Clay minerals sú ďalšie živce príspevok k sedimentárne záznamu. Hromadia sa ako blato alebo pôda a často vytvárajú sedimenty, ktoré sa stávajú bridlicami a bahnami.

Štiepenie v pravom uhle: Jednou z najviac diagnostických vlastností živca sú jeho dva smery štiepenia, ktoré sa zvyčajne pretínajú pri 90 stupňoch alebo blízko nich.

Vlastnosti minerálov živcov

Aj keď existuje veľa živcových minerálov, všetky majú úzke spektrum fyzikálnych vlastností, ktoré sú prekvapivo konzistentné. Väčšina z nich vykazuje dva smery dokonalého štiepenia, ktoré sa pretínajú pri alebo blízko k deväťdesiat stupňom. Príklad tohto typu štiepenia je uvedený na sprievodnej fotografii.

Väčšina živcových nerastov má tvrdosť podľa Mohsa približne 6 až 6,5 a špecifickú hmotnosť medzi 2,5 a 2,8. Všetci majú sklovitý lesk, ktorý je často perleťový na štiepnych tváriach. Sprievodná tabuľka ukazuje všeobecné fyzikálne vlastnosti živcovej skupiny živcov.

Tieto konzistentné vlastnosti živca sú veľmi užitočné, aj keď sú kryštály živca veľmi malé. Ľudia, ktorí sú oboznámení so štiepením živcov, si môžu vyzdvihnúť vyvýšenú horninu, ktorá obsahuje kryštály s veľkosťou len niekoľko milimetrov, skúmať ju pomocou šošovky na ruky a ľahko odlíšiť živce od ostatných minerálov v hornine. Pri minimálnej praxi môžu tiež použiť sadu snímačov tvrdosti minerálov a ručné šošovky na určenie Mohsovej tvrdosti takýchto drobných zŕn.

Živce mimo plagioklasu a alkálie

Za radom plagioklasov a zásad je veľa živcov. Zoznam je uvedený v tabuľke 1. Niektoré živičné nerasty sú nezvyčajné a mimoriadne zriedkavé. Tu je niekoľko príkladov:

• Buddingtonit je amónny živec s chemickým zložením (NH₄) (AlSi₃) O₈, Zistilo sa, kde živičné minerály boli zmenené hydrotermálnou aktivitou.
• Banalsite (Na₂Baal₄si₄O₁₆) je vzácny živec bária. Tvorí kompletnú sériu pevných roztokov so stronalsitom (Na₂sral₄si₄O₁₆), v ktorých sa bárium a stroncium navzájom nahrádzajú.
• Celsian, paracelsian a hexacelsian sú vzácne živce baryum a polymorfy, ktoré zdieľajú chemické zloženie BaAl₂si₂O₈, Tvoria sa v nízkoteplotných hydrotermálnych prostrediach.
• Filatovit je mimoriadne zriedkavý živec arzenátu, ktorý sa našiel iba ako malé kryštály v blízkosti niekoľkých fumarolov vo východnom Rusku.
• Rubicline je zriedkavý živec obsahujúci rubídium s chemickým zložením (Rb, K) (AlSi)₃O₈). Je podobný mikroklínu, ale nikdy nebol nájdený bez toho, aby sa draslík a rubídium vzájomne nahrádzali.

Živec z Mesiaca: „Genesis Rock“ je jedným z najznámejších hornín, ktoré sa kedy zozbierali. Astronauti Apolla 15 James Irwin a David Scott ich zhromaždili z Mesiaca v roku 1971. Analýza odhalila, že je tvorená takmer výlučne anortitom, živcom plagioklasu a je stará približne 4 miliardy rokov. Reportéri pokrývajúci misiu Apollo začali nazývať exemplár „Genesis Rock“ a meno uviazlo. Obrázok NASA.

Mimozemský živec

Živec bol objavený v ďalších častiach našej slnečnej sústavy. Astronauti, ktorí navštívili Mesiac počas misií Apollo, priviedli späť veľa vzoriek skaly bohatej na živca. Preskúmalo sa niekoľko desiatok meteoritov, o ktorých sa predpokladá, že pochádzajú z Marsu, a väčšina z nich obsahuje živičné nerasty. Predpokladá sa, že asi 5% meteoritov nájdených na Zemi pochádza z asteroidu Vesta a mnohé z nich obsahujú živce.

Vesta meteorit: Mikrograf prechádzajúca svetlom eucritového meteoritu, ktorý sa pripisuje Asteroidu Vesta. Táto vzorka je čadičový eukrit, ktorý je bohatý na plagioklasu bohatú na vápnik. Obrázok Harry McSween, University of Tennessee.

Živec na marťanskom meteorite: NASA analyzoval meteorit „Čierna krása“ (NWA 7034) a má ísť o kúsok Marsu, ktorý bol pri zásahu asteroidmi vystrelený.NWA 7034 je vyrobený z cementovaných fragmentov čadiča, horniny, ktorá sa tvorí z rýchlo ochladenej lávy. Fragmenty v meteorite sú väčšinou živce a pyroxén. Obrázok NASA.

Živce v pôdach: Táto mapa ukazuje distribúciu živcov zo skupiny živcov v horizonte Spojených štátov. Hojnosti sú najvyššie v oblastiach, kde vyvýšené horniny vyrastajú na hladine, napríklad v Novom Anglicku, v oblasti Rocky Mountain a na západnom pobreží. Kliknutím na obrázok ho zväčšíte.

Použitie minerálov živcov

V Spojených štátoch sa ročne vyprodukuje asi 600 000 metrických ton živca. Väčšina tohto živca sa rozdrví na jemné granule alebo prášky a potom sa spotrebuje v továrňach, ktoré vyrábajú doskové sklo, keramické dlaždice, izolácie zo sklenených vlákien, farby, plasty, hrnčiarske výrobky, sklenené nádoby a ďalšie výrobky. Väčšina týchto výrobkov hrá dôležitú úlohu v komerčnej a bytovej výstavbe a dopyt po živcovi je podporovaný zdravím stavebného priemyslu.

Takmer všetka živá produkcia v Spojených štátoch pochádza z lomov v Severnej Karolíne, Idaho, Kalifornii, Virgínii, Oklahome a Južnej Dakote. Tieto miesta produkujú dostatok živca, ktorý uspokojí takmer všetku spotrebu v krajine. Zdroj, ktorý je k dispozícii pre budúcu výrobu, je obrovský. Jedinou výzvou je, že živcový zdroj sa nemusí nachádzať vo vhodnej vzdialenosti od miest spotreby. Napriek tomu je ročná čistá dovozná miera Spojených štátov ako percento zrejmej spotreby živca nízka - zvyčajne nie viac ako 10 až 20%.

Aventurescent sunstone: Detailná fotografia slnečnice cabochon, ktorá ukazuje krásne záblesky aventurescencie spôsobené svetlom odrážajúcim od inklúzií medených doštičiek v kameni.

Modrý labradorit: Fotografia labradoritového kabaronu s elektrickou modrou farbou. Autorské práva na fotografie iStockphoto / Joanna-Palys.

Star Moonstone: Mesačný kameň cabochon, ktorý vystavuje vzácnu štvor-lúčovú hviezdu.

Fenomenálne živce

Ako kamene sa používa niekoľko druhov živcových nerastov. Tri z nich, mesačný kameň, slnečný kameň a labradorit, sú známe svojimi jedinečnými optickými javmi.

Moonstone je klenotový materiál, ktorý pozostáva z mikroskopicky tenkých a striedajúcich sa vrstiev živcových minerálov rôznych zložení. Keď svetlo vstúpi do vylešteného drahokamu a stretne sa s týmito vrstvami, je rozptýlené mnohými smermi. To vytvára žiaru v drahokam známy ako adularescence. Zdá sa, že žiara plave mierne pod povrchom drahokamu a pohybuje sa pri pohybe zdroja osvetlenia, pri zmene uhla pozorovania alebo pri pohybe drahokamu pod svetlom. Ľudia si túto mäkkú žiaru užívajú, najmä ak má výraznú farbu alebo je farba tela mesačného kameňa príjemná. Ortoklasa je najbežnejším živcovým nerastom, ktorý je hostiteľom adularescentných fenoménov; je však tiež známy v albite, oligoklase a labradorite.

Sunstone je drahokam, ktorý obsahuje malé doskové a vysoko reflexné častice so spoločnou orientáciou. Keď svetlo dopadne na drahokam, zasiahne tieto častice a odrazí ho trblietavým bleskom známym ako aventurescencia. Častice môžu byť malé vločky z medi, hematitu, sľudy alebo iného reflexného minerálu. Labradorit a oligoklasa sú živcové minerály, ktoré majú najčastejšie aventurescenciu. V niektorých lokalitách sa farebný, ale nie aventurescenčný labradorit nazýva aj „slnečný kameň“, ale v okolí sa zvyčajne ťaží aventurescenčný materiál.

Labradorit je niekedy zarastený v mikroskopických vrstvách albitom alebo inými plagioklasovými minerálmi. Keď svetlo vstúpi do vylešteného drahokamu a zasiahne tieto vrstvy v pravom uhle, rozptýli sa svetlo, upravia sa jeho vlnové dĺžky a vytvorí sa dúhový odraz. To môže viesť k veľkolepým zábleskom silných dúhových farieb v modrej, zelenej, žltej, oranžovej a ružovej farbe. Tento jav je známy ako „labradorescencia“ a je pomenovaný podľa minerálu, ktorý je pre jeho výrobu najznámejší.

Fenoménne vlastnosti mesačného kameňa, slnečného kameňa a labradoritu sa takmer vždy vyrezávajú ako kupóny v tvare kupoly. Ich fenomenálne vlastnosti závisia od mikroskopických štruktúr, ktoré dopadajú na svetlo, v leštenom kameni v pravom uhle. Aby sa to stalo, kvalifikovaní remeselníci, ktorí rozumejú optickým javom týchto drahokamov, musia študovať drsný a vyrezaný kameň tak, aby roviny, kde sa optické fenomény vyrábajú, boli rovnobežné s dnom vyrezaného drahokamu.

Výstražné frézy by si mohli všimnúť zriedkavú chatoyanciu alebo asterizmus v mesačnom kameni. Pri správnom plánovaní, orientácii a zručnom strihu sa dá táto drsnosť použiť na výrobu kabošonov, ktoré vykazujú oko mačiek alebo štvorhrannú hviezdu.

Moonstone je najznámejší z fenomenálnych živcov, ale nenachádza sa v mnohých populárnych klenotníckych obchodoch. Všetky tri tieto drahokamy sa najlepšie nachádzajú na výstavách drahokamov a lapidárií alebo v obchodoch, ktoré sa špecializujú na jedinečné a zaujímavé drahokamy a šperky. Dajú sa ľahko nájsť online; Najlepšie je však kúpiť si tieto kamene alebo šperky spolu s nimi, kde si ich môžete vyzdvihnúť, zahrať si na svetle a preskúmať silu, farbu a vzor optického efektu. Ak máte na výber z viacerých kúskov, preskúmajte mnohé z nich, pretože jeden alebo niekoľko z nich vás osloví omnoho silnejšie ako ostatné - a rôzne kamene oslovia rôznych ľudí. Najlepšie je nenechať to na náhodnom výbere predajcom alebo priateľom. Budete najšťastnejší, ak si vyberiete ten, ktorý vás osloví.

Amazonitové kabboony: Amazonit je obchodný názov pre zelenú až modro-zelenú odrodu mikroklinových živcov, ktoré sa často delia na cabochóny, korálky a omieľané kamene.

Živočíšna tvár: Dva vzorky živca labradoritu, ktoré boli narezané na fazetované kamene. Vzorky z Oregonu sa často nazývajú „slnečný kameň“ - dokonca aj nepôvodné exempláre bez aventurescencie, o ktorej si mnohí ľudia myslia, že je potrebné si zaslúžiť meno „slnečník“.

Ďalšie živce drahokamov

Hoci fenomenálne živce sú ťažko konkurovať, existuje niekoľko ďalších živcov, ktoré robia pozoruhodné drahokamy. Najlepšie sa nachádzajú aj na prehliadkach drahokamov a lapidárií alebo obchodoch, ktoré sa špecializujú na zaujímavé a rôzne druhy drahokamov a šperkov.

Amazonit je obchodný názov pre zelenú až modro-zelenú odrodu mikroklinových živcov, ktoré sa často delia na cabochóny, korálky a omieľané kamene. Zelená farba je spôsobená stopovými množstvami olova v mineráli. Svetovo preslávená lokalita pre amazonitové kryštály sa nachádza v oblasti Coloem Freemont, El Paso a Teller County, kde sa v dutinách vyvierajúcich a metamorfovaných hornín rastie s údeným kremeňom. Hoci názov „amazonit“ naznačuje, že Brazília je hlavným zdrojom materiálu, v povodí Amazonky sa nenachádza.

Živočíšne minerály sa často nachádzajú v priehľadných kryštáloch kvality drahokamov. Ortoklasa, labradorit a oligoklasa sú príkladmi živcovitých minerálov, ktorým sa čelí. Drahokamy vyrezané z týchto minerálov môžu byť krásne; sú však zriedkavo viditeľné v klenotníctve, pretože nie sú dobre známe a požadované zákazníkmi klenotov. Feldspars s fazetami majú okrem toho obavy o trvanlivosť kvôli Mohsovej tvrdosti 6 až 6,5 a ich dvom smerom dokonalého štiepenia. Väčšina živcov, ktorým čelia fazety, je určená na trh „zberateľských drahokamov“.