钾长石:地壳中的“嫡长子”及其在工业中的应用

文摘   2024-10-27 12:30   贵州  


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定义:习惯上将碱性长石系列(除歪长石外)统称为钾长石,因此钾长石并不是一个矿物种,而是一系列。


类型:透长石、正长石、微斜长石,以及由于形态、物理性质等的差异形成的变种,包括冰长石、天河石、条纹长石、月光石


颜色:透长石无色透明、正长石和微斜长石则表现为肉红色、浅黄色、灰白色等


化学成分:主要成分为K[AlSi3O8](钾长石Or),但会含有一定数量的Na[AlSi3O8](钠长石Ab)和少于10%的Ca[Al2Si2O8](钙长石An),偶尔也会有极少量的Ba[Al2Si2O8](钡长石Cn)


晶体结构:透长石和正长石为单斜晶系,其余为三斜晶系。


形态:板状、柱状等。透长石和正长石晶体常见卡巴斯双晶,微斜长石则除卡巴斯双晶外,还可见曼尼巴律、巴维诺律、格子双晶等。


光泽:解理面珍珠光泽


解理:两组完全解理


硬度:6~6.5


相对密度:2.55~2.63


成因:可作为中酸性火成岩、碱性火成岩的造岩矿物,另外也可存在于变质岩以及沉积岩中


产地:安徽、内蒙古、新疆、四川、山西等省分布相对集中



钾长石到底在长石中是什么“身份”


这就是长石大家族的族谱,天然产出的长石极少有单一化学成分的,绝大部分都是由Or、Ab、An三种矿物按不同比例组成的固溶体。

图源去山上整点石头

研究发现,100MPa压力下,Ab和An可以在较低的温度下发生完全混溶,Or和Ab完全混溶则须达到680℃以上的高温。Or-Ab混溶,构成碱性长石系列(AF)。Ab-An混溶,构成斜长石系列(PL)。虽然Or和An几乎无法混溶,但是两个系列都含有第三组分(不超过5%-10%)。 

长石的成分

图源战略性关键金属科普平台

在整个地壳中,长石族矿物的含量力压石英,占到了地壳总质量的50%。所以总的来说,作为长石的“嫡长子”,钾长石还是有一定身份的。


「钾长石到底长什么样子?(手标本特征)」


以下分别是透长石、正长石、微斜长石、冰长石、天河石、条纹长石、月光石。(图源聚成建工、rruff.info、臭蛋大王、www.mindat.org、国家岩矿化石标本资源共享平台、湖南矿物宝石市场、珠宝科普小财神等)

「这么多“兄弟姐妹”,怎么区分呢?」


颜色


从上面我们给出的图片可知颜色上具有一定差异,特别是钾长石不同温度的变种,颜色差异明显。例如正长石一般为肉红色、粉红色、浅黄或褐黄色以及白色等。而其低温亚种冰长石则以无色透明为主,有时略呈浅黄色或浅绿色。其他也有这样的颜色差异。

形态


正长石卡巴斯双晶

图源地测部落

卡巴斯双晶正长石,正交光,2倍(视场=7mm)

图源顺科检测

板状正长石

图源EarthScience读书会

平行(001)切面微斜长石  格子双晶

图源EarthScience读书会

条纹长石

图源EarthScience读书会

阿拉B-曼尼巴复合双晶

源顺科检测

巴维诺双晶

图源顺科检测

在这里我们注意到双晶是钾长石主要特征之一

那双晶是什么?

双晶,是两个或两个以上同种晶体构成的﹑非平行的规律连生体。通过想象的对称操作如旋转180度或反伸等可以达到重合或平行。

以下就是钾长石常见双晶

其他鉴定特征



「钾长石有哪些用途呢?」



玻璃工业


钾长石产量的50%用于玻璃产业。

钾长石中Al2O3可以降低玻璃的熔融温度,减少纯碱用量;

K一方面能有效降低玻璃中的杂质含量,从而提高玻璃的透明度,还能降低玻璃的膨胀系数,从而改善玻璃的耐热性;

Al、Si等元素能有效提高玻璃的硬度。这使得玻璃制品具有更强的抗冲击性和耐磨性,延长了使用寿命;

钾长石熔融后变成玻璃的过程比较缓慢,结晶能力小,可防止玻璃形成过程中析出晶体而影响正常生产或玻璃缺陷;

可调节玻璃液的粘度;

最为重要的是钾长石作为一种天然矿物原料,其价格相对较低。在玻璃工业中大量使用钾长石矿,可以有效降低生产成本,提高经济效益。


陶瓷工业


富含氧化铝(Al2O3),是陶瓷坯料中不可或缺的原料之一。钾长石矿的加入,不仅提高了陶瓷制品的硬度和耐磨性,还使得制品更加细腻、光滑,改善釉面的光泽度和色彩效果。


钾肥制造


钾元素是植物生长所必需的营养元素之一,对于提高作物产量、改善作物品质具有重要作用。而钾长石矿中的钾元素含量高、纯度高,为农业生产提供了丰富的钾元素、改善土壤结构、增强作物抗逆性以及提高作物品质,使作物更加健壮、口感更好、营养价值更高。


装饰材料和宝石


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资料来源: 国家岩矿化石标本资源共享平台地调科普、湖南矿物宝石市场

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