FELDSPATI
FELDSPATI (o feldispati, dal ted. Feldspath)
Dapprima erano detti feldspati parecchi dei minerali anche oggi indicati con tale nome; poi la parola ebbe significato ristretto a uno dei termini della serie, l'ortoclasio, e finalmente comprese tutto il gruppo. I feldspati sono, in generale, ritenuti trisilicati; si hanno i tipi di composti: KAlsi3O8, NaAlSi3O8, CaAl2Si2O8, BaAl2Si2O8; negli ultimi due gli elementi alcalini sarebbero sostituiti da calcio e bario, e un atomo di silicio da uno di alluminio; in realtà questi due composti possono anche essere considerati come ortosilicati. Gli studî recenti condurrebbero ad ammettere, per i feldspati allo stato cristallino, le seguenti formule:
che rappresenterebbero, in senso ampio, dei composti di coordinazione di Werner.
Dal lato morfologico, e anche per altre proprietà, si possono distinguere feldspati monoclini e feldspati triclini; le forme tricline però si avvicinano alla simmetria monoclina. Oggi alcuni autori ritengono tutti i feldspati triclini: i termini apparentemente monoclini sarebbero formati dall'unione, per geminazione, d' individui triclini lamellari, di dimensioni tanto minute da non essere distinte neppure con l'osservazione microscopica.
La struttura di questi minerali non è ancora interamente nota; per gli studî di Schiebold sarebbe da ammettere, in prima approssimazione, una struttura pseudocubica, in seconda approssimazione per altro pseudodimetrica; si tratterebbe d'una "struttura aperta" nel senso di W. L. Bragg, come esiste nel quarzo: tanto gli ioni Si+4, quanto quelli Al+3, sarebbero circondati tetraedricamente dagli ioni O-2; tutti i tetraedri avrebbero comuni gli ioni O dei vertici, cosicché, considerando un certo numero di atomi di Si sostituiti da atomi di Al, si avrebbe un tipo di collegamento simile a quello delle modificazioni del quarzo. Ad ogni atomo di Si e di Al apparterrebbero interamente solo due atomi di O. I tetraedri formerebbero un'impalcatura pseudocubica, nei vuoti della quale si troverebbero gli ioni alcalini K+1, Na+1 o quelli alcalino-terrosi Ca+2. La sostituzione dell'Al al posto del Si, nei tetraedri di O, può avvenire in punti diversi del reticolato: se essa ha luogo nei piani di simmetria, si ha un feldspato monoclino, se avviene invece nei centri di simmetria, se ne ha uno triclino.
Restando impregiudicata la questione se veramente tutti i feldspati siano triclini oppure no, per comodità di descrizione terremo distinti i termini morfologicamente monoclini dagli altri.
Feldspati monoclini. - Ortoclasio. - Il più importante fra i feldspati monoclini; è essenzialmente un trisilicato di alluminio e potassio KAlSi3O8; della composizione teorica:
L'ortoclasio contiene spesso una certa quantità, che può essere anche assai forte, di sodio: si tratta talvolta di cristalli omogenei, potassicosodici, più spesso, forse, di particolari associazioni sulle quali torneremo tra breve; talora sono pure presenti quantità, di solito piccole, di Li, Rb, Ca, Ba, Sr. Secondo alcuni, finalmente, una parte dell'Fe2O3, che qualche volta si trova nei feldspati, sarebbe contenuta in miscela isomorfa. Inattaccabile dagli acidi, tranne HF. Alterazioni frequenti in caolino (o in sostanza argillosa) e in muscovite.
Monoclino, classe dell'ortoclasio: a : b : c = o,6585 : 1 : 0,5554; β = 116° 3 (Kokscharow). Per l'abito, e anche in parte per altri caratteri, si distinguono tre varietà: l'ortose, l'adularia, il sanidino. Nell'ortose, l'abito è di solito colonnare secondo [001] (fig.1), o tabulare secondo {010}, o anche colonnare secondo [100] (fig. 2); nell'adularia manca, o è poco sviluppato, il pinacoide {010} e l'abito diviene prismatico per prevalente sviluppo di {110} (fig. 3); nel sanidino l'abito è tabulare appiattito secondo {010}, oppure colonnare secondo [100], per il prevalente sviluppo di {001} e {010}. Forme più frequenti: c {001}, b {010}, a {100}, m {110}, z {130}, x {−101}, y {−201}, n {021}, o {−111}, u {−221}, ecc. Più spesso che in cristalli regolarmente sviluppati, e di notevoli dimensioni, l'ortoclasio si trova nelle rocce, in granuli irregolari, in microliti e, il sanidino, anche in trichiti. Geminazioni comuni secondo varie leggi; la più frequente è quella di Karlsbad che ha per asse [001] e che avviene di solito per compenetrazione (fig. 4); legge di Baveno, con piano di geminazione e di unione {021} (fig. 5); legge di Manebach, con piano di geminazione e di unione {001} (fig. 6).
Molto frequenti i concrescimenti fra ortose e altri feldspati, specie albite, in modo tale che i due minerali hanno in comune [001] e {010}: è chiamato pertite, micropertite, criptopertite (a seconda delle dimensioni) il concrescimento lamellare ortose-plagioclasio, con prevalenza dell'ortose, che si ritiene dovuto a fenomeni di scissione. Frequenti pure i concrescimenti ortose-quarzo (pegmatitici o micropegmatitici) nei quali il quarzo forma bacchette allungate, di sezione irregolare, parallele fra loro, incluse dall'ortose (granito grafito, granito ebraico).
Sfaldatura facile secondo {001} e variabile, di solito pure facile, secondo {010}; difficile secondo {110}; meno frequente una sfaldatura, detta murchisonitica, più o meno facile, secondo una forma di tipo {m o p}. Durezza 6; peso specifico 2,56. A 1170° si ha una fusione incongruente, si forma cioè della leucite e fonde della silice:
e a 1530° tutta la massa è fusa.
Trasparente, translucido, od opaco; incoloro o bianco, grigio, roseo, rosso, giallognolo, di rado verde; lucentezza vitrea, talora madreperlacea sulla base; l'adularia ha talvolta riflessi azzurrognoli, lattiginosi (adularescenza). Rifrazione bassa: α = 1,519, β = 1,544, γ = 1,526; birifrazione, negativa, bassa. 2V variabile, in generale assai grande nell'ortose e nell'adularia, piccolo, fino a 0° nel sanidino; piano degli assi ottici normale a {010} nell'ortose e nell'adularia, parallelo a tal pinacoide in alcuni sanidini; su {010} la bisettrice α fa, con la traccia della sialdatura basale, angoli crescenti da 3° a 12°, con l'aumentare del contenuto di Na.
La sintesi dell'ortoclasio è stata ottenuta in varie maniere e così dapprima, da Hautefeuille per via ignea, partendo da allumina, silice e potassa, in presenza di volframati o fosfati alcalini, poi, da diversi sperimentatori, per via umida a temperatura piuttosto elevata (Friedel e Sarasin, Baur, Königsberger e Müller, Morey e Boven).
L'ortose è componente essenziale di molte rocce intrusive acide, graniti, sieniti, ecc., e di scisti cristallini; in bei cristalli, nelle druse e geodi delle rocce stesse, e così all'Elba, a Baveno, a Strigau nella Slesia, ecc. L'adularia si trova in cristalli nitidi, e talora assai grandi, nelle litoclasi degli scisti cristallini, al Gottardo, nell'Alto Adige, nel Tirolo. Il sanidino, spesso molto sodico, e con particolare trasparenza (feldspato vitreo), è componente essenziale di rocce effusive recenti, spesso di tipo trachitico; cristalli piccoli, ma bellissimi, si trovano nei proietti vulcanici del Vesuvio e del Lazio.
L'ortose, in aggiunta al caolino, è usato nella fabbricazione della porcellana; l'adularia è talora adoperata come gemma (pietra di luna).
Barbierite. - Sarebbe il feldspato sodico monoclino, ma la sua vera natura è ancora dubbia; è stata trovata a Krageroe in Norvegia.
Jalofane-Celsiana. - La celsiana è il feldspato baritico monoclino, BaAl2Si2O8; per associazione di molecole di celsiana (Ce) con molecole di ortoclasio (Or), si ha tutta una serie di minerali che, secondo Strandmark, si possono indicare nel modo seguente: miscele da Ce0Or1 a Ce1Or6: Ortose baritico; miscele da Ce1oOr6 a Ce1Or2: Jalofane; miscele da Ce1Or2 a Ce1Or0: Celsiana.
Sistema monoclino: a : b : c = 0,657 : 1 : 0,554; β = 115°2′ nella celsiana di Gakobsberg (Strandmark). a : b : c = 0,658 : 1 : 0,552; β = 115°44′ nell'jalofane della Binnental (Eaumhauer).
Abito come nell'adularia e anche fortemente allungato secondo [001]; geminati secondo Karlsbad, Baveno e, molto di rado, Manebach, nella celsiana, mancanti nell'jalofane o rarissimi. Sfaldatura facile secondo {001} e {010}; durezza 6-6,5; peso specifico crescente con il contenuto di Ce, dal valore dell'ortose a 3,38 nella celsiana. La celsiana è attaccata da HCl, con gelatinizzazione; difficilmente fusibile in un vetro bolloso. Trasparente o translucida; incolora o bianca, rosea, verdolina, azzurrognola; lucentezza vitrea. α = 1,584, β = 1,589, γ = 1,594 nella celsiana pura, e valori via via più bassi nei termini più ricchi di Or; 2V, attorno ad α, da 93°38′ nella celsiana, diminuisce fino a 71°22′ in un termine col 5% Ce; piano degli assi ottici (010) nella celsiana, normale a tal pinacoide nell'jalofane e negli altri termini potassiferi. Su {010} l'angolo a: α è di 62%, nell'angolo acuto fra le tracce di sfaldatura {010} e {001}, nella celsiana, diminuisce fino a 0° per un termine con circa il 20% Ce passa poi nell'angolo ottuso con valori vicini a quelli dell'ortoclasio.
Feldspati baritico-sodici sono stati ottenuti per sintesi da Fouqué e Michel-Lévy, per raffreddamento lento di fusioni di SiO2, Al2O3, Na2CO3, BaO.
La celsiana è stata trovata principalmente a Jakobsberg, presso Nordmarken, in Isvezia; l'jalofane nella dolomia saccaroide della Binnental (Vallese); paracelsiana è stato chiamato un minerale, molto simile alla celsiana, di Candoglia in Val di Toce. In molte analisi di rocce eruttive, specie della serie foyaitico-teralitica, si trovano piccole quantità di BaO che si ritengono dovute, almeno in parte, ai feldspati alcalini presenti nelle rocce stesse.
Feldspati triclini. - Microclino. - Corrisponde chimicamente all'ortoclasio, al quale è pure vicinissimo per i valori delle costanti cristallografiche: la differenza da 90° negli angoli α e γ è piccolissima. Abito simile a quello dell'ortose, e frequenti pure le geminazioni secondo le medesime leggi; quasi costante poi è la geminazione lamellare secondo le due leggi dell'albite e del periclino (v. plagioclasi), evidentissima all'osservazione microscopica delle sezioni sottili, e talora riconoscibile anche macroscopicamente, specie sulle facce {001} e {101}, sulle quali si vedono due serie di strie, perpendicolari fra loro, e parallele allo spigolo di combinazione con {010} l'una, a quello [010] l'altra. Sfaldatura, concrescimenti, durezza, peso specifico, attaccabilità, come nell'ortoclasio; si altera nello stesso modo, ma, sembra, assai più difficilmente. Trasparente, translucido od opaco; colore di rado mancante, bianco, grigio, roseo, rosso, verde (amazonite); lucentezza vitrea, talora madreperlacea su {001}. Indici di rifrazione e valore di 2V simili a quelli dell'ortose: gli angoli delle tre sezioni principali con {001} e con {010} sono, approssimativamente: (αγ) : {001} = 11°; (βγ) : {001} = 84°; (βα) : {001} = 81°; (αγ) : {010} = 97°; (βγ) : {110} = 106°; (βα) : {010} = 18°.
Al microscopio, a nicol incrociati, il microclino mostra quasi sempre una minuta struttura a graticcio, conseguenza della geminazione prima ricordata; si deve peraltro notare che molto spesso questa struttura non è estesa a tutta una lamina, la quale in parte ha i caratteri dell'ortose, e che, d'altro lato, lamine di ortose hanno talora, in qualche punto, struttura microclinica: di questi fenomeni non si ha un'interpretazione sicura.
Il microclino si trova nelle stesse rocce intrusive e negli scisti cristallini, ove si trova l'ortose; sembra mancare nelle rocce effusive. I grossi cristalli verdi, di amazonite, provengono principalmente dal Pike's Peak nel Colorado, dagli Urali e dal Madagascar; in Italia si trovano cristalli di microclino roseo nel granito di Cala Francese, allȧ Maddalena. L'amazonite è usata in gioielleria.
Anortose. - Sono indicate con questo nome, o con quello di anortoclasio, le miscele ternarie tricline dei composti NaAlSi3O8, KAlSi3O8, CaAl2Si2O8, nelle quali peraltro ha grande prevalenza il termine sodico ed è scarsissimo, di solito, quello calcico. Cristallizzazione triclina pseudomonoclina: a : b : c = 0,64 : 1 : 0,56; α = 91°, β = 116°, γ = 90° circa. Abito simile a quello dell'adularia, o colonnare secondo [100], o tabulare secondo {010}, o parallelepipedo (Rhombenfeldspat) con le sole forme {110}, {−110}, {−201}. Geminazioni secondo Manebach, Karlsbad e Baveno, e anche, costante o quasi, una geminazione lamellare estremamente minuta secondo l'albite e il periclino (v. plagioclasi). Sfaldatura {001}, {010}, {110}, {−110}. Durezza 6; peso specifico 2,56-2,62, o anche un po' più alto nei termini notevolmente calciferi. Incoloro, grigio, brunastro; lucentezza vitrea, talora madreperlacea. α = 1,523, β = 1,528, γ = 1,529, in media; birifrazione molto bassa, negativa; 2V relativamente piccolo, per lo più intorno a 50°. La bisettrice α è quasi normale a {−201}, quella γ poco inclinata su {010}.
L'anortose è comune e abbondante nelle rocce abissali, e più in quelle effusive, dei magni foyaitici; mancante, o estremamente raro, negli scisti cristallini. In cristalli si trova specialmente a Pantelleria.
Plagioclasi. - Miscele, in tutte le proporzioni, dei composti NaAlS3O8 (Albite, Ab) e CaAl2Si2O8 (Anortite, An); spesso, in piccola quantità. si trova nei plagioclasi anche Or, e poco nota, finora, è l'influenza che ha, sulle proprietà fisiche di questi minerali, la presenza del terzo componente. La composizione teorica dell'albite e dell'anortite è:
Dato che la quantità di SiO2 diminuisce progressivamente dall'albite all'anortite, sono detti termini acidi quelli nei quali prevale il primo componente, basici di altri. Si distinguono, di solito, nella serie, i seguenti termini: albite: da 0 a 5% An; oligoclasio-albite da 5 a 15% An; oligoclasio: da 15 a 30% An; andesina: da 30 a 45% An; labradorite: da 45 a 70% An; bitownite: da 70 a 95% An; anortite: da 95 a 100% An. I plagioclasi acidi, fino all'andesina, non sono attaccati da HCl, nemmeno a caldo; la labradorite lo è difficilmente, la bitownite e l'anortite, invece, sono scomposte con facilità, con separazione di silice gelatinosa. Alterazioni varie a seconda della composizione e più facili nei plagioclasi basici: le più comuni sono in caolino o sericite e in epidoto, epidoto e albite, calcite, le prime frequenti nei termini acidi, le altre in quelli basici; più rare le trasformazioni in zeoliti, scapoliti, idrargillite.
Sistema triclino, classe dell'albite; le costanti, per i componenti puri, secondo i valori ottenuti da Wülfing, sono: Albite a : b: c = 0,6352 : 1 : 0,558 (7); α = 94°36′, β = 116°38′, γ = 87°0′; Anortite a : b : c = 0,6352 : 1 : 0,55 (02); α = 93°6′, β = 115°52′, γ = 91.°28′. Nei termini intermedî le costanti variano regolarmente, con la composizione, fra tali valori estremi. Cristalli bene sviluppati sono frequenti solo per l'albite e per l'anortite; negli altri termini si hanno per lo più granuli irregolari o microliti; abito, nell'albite, di solito tabulare, più o meno spesso, secondo {010} (fig. 7) o, di rado, allungato secondo [010] (abito del periclino, fig. 8); nell'anortite, in generale, isodiametrico. I microliti sono, per lo più, allungati secondo [100], o isodiametrici, o tabulari secondo {010}. Forme molto numerose; fra le più frequenti: c {001}, b {010}, m {110}, M {−110}, x {−101}, y {−201}, e {021}, n {0−21}, f {130}, z {−130}, o {11−1}, p {1−1−1}, ecc. Geminazioni molto frequenti e numerose; oltre alle leggi già ricordate per i feldspati monoclini, sono da citare le seguenti. Legge dell'albite, con piano di geminazione e di unione {010}, (fig. 9) quasi sempre lamellare polisintetica, comunissima; legge del periclino, con asse di gemmazione [010] e come piano di unione la faccia romba (fig. 10), cioè un piano di simbolo, in generale irrazionale {m o p}, la cui posizione varia regolarmente dall'albite all'anortite, e che taglia il prisma formato da {110} e da {−110} secondo un rombo; anche questa geminazione è di solito lamellare polisintetica e molto frequente. Comune anche è l'associazione di due leggi diverse, in modo particolare albite e Karlsbad, e albite e periclino. Ci sono note altre numerose geminazioni rare o rarissime, fra le quali quella di Roc Tourné, che è presente nell'albite di certi calcari.
Si è già accennato ai concrescimenti fra ortose e plagioclasi; succede talora che, in tali concrescimenti, invece dell'ortose prevalga il plagioclasio (antipertite). Frequente la cosiddetta mirmechite, formata da plagioclasio acido contenente vermicolazioni quarzose, di solito sul contatto con l'ortose. Molto sviluppata la struttura zonata, di regola con acidità crescente dal nucleo alla periferia, nei plagioclasi delle rocce eruttive, e con andamento opposto in quelli degli scisti cristallini. Sfaldatura basale facile; di grado variabile, in generale facile, secondo {010}, difficili quelle {11−1}, {−110} e {−111}. Durezza 6-6,5; peso specifico 2,611 per Ab e 2,752 per An (calcolati) e variabile regolarmente fra questi estremi nei termini intermedî. Punto di fusione 1100° per l'albite, 1550° per l'anortite: per gli altri termini, che sono cristalli di miscela, non si può più parlare di punti di fusione, ma di intervalli di fusione.
Trasparenti, translucidi, od opachi; colore di rado mancante, bianco, grigio, bruniccio, verdolino, azzurrognolo, rosso; lucentezza vitrea, talora madreperlacea. Indici di rifrazione: Ab α = 1,528, β = 1,532, γ = 1,539; An α = 1,576, β = 1,583, γ = 1,588. Nei termini intermedî, valori varianti regolarmente fra quelli dei termini estremi. 2V attorno a γ 79° nell'albite, 103° nell'anortite, onde nella prima la birifrazione è positiva, nell'altra negativa; nella serie, 2V passa tre volte per il valore di 90°, e quindi tre volte cambia il segno della birifrazione, precisamente per termini con 18% An, 38% An, 68% An circa. Anche l'orientazione ottica varia regolarmente con la quantità di Ab e di An presenti. La regolare variazione delle proprietà fisiche, con la composizione chimica, serve per il riconoscimento dei singoli plagioclasi; in particolare sono usate la determinazione del peso specifico e quella delle proprietà ottiche.
La sintesi dei plagioclasi è riuscita molte volte, con metodi analoghi a quelli usati per l'ortoclasio; importantissime sono le ricerche di Fouqué e Michel-Lévy, i quali hanno ottenuto i plagioclasi, in forme simili a quelle dei microliti delle rocce effusive, per diretta fusione e lunga ricottura: il metodo si presta specialmente per i termini basici della serie.
I plagioclasi sono componenti essenziali di moltissime rocce eruttive e di scisti cristallini; in generale l'acidità del plagioclasio, presente in una roccia, è in diretta relazione con quella della roccia stessa. L'albite è frequente, in cristalli, nelle geodi e nelle litoclasi di rocce silicate e anche nei calcari, specie in quelli cristallini; così nei graniti dell'Elba e di Baveno, e poi in molte località alpine e nei calcari, particolarmente nel bardiglio, delle Apuane, ecc. L'oligoclasio in cristalli è raro, e proviene più che altro da Tvedestrand in Norvegia; anche più rari, sempre in cristalli, sono l'andesina, la labradorite, la bitownite, mentre assai frequente, e spesso in individui nitidissimi e ricchi di facce, è l'anortite, che si trova nei proietti del Vesuvio e del Somma, nei calcari metamorfici per contatto del M. Monzoni in val di Fassa, e altrove. L'oligoclasio di Tvedestrand, che contiene laminette di oligisto, è adoperato in gioielleria con il nome di pietra di sole, e per usi ornamentali è ricercata anche la labradorite del Labrador, di varie località della Russia, della Finlandia, del Queensland, ecc.; essa, per iridescenza interna, ha un bel giuoco di colori.
Carnegieite - Con questo nome fu indicato un feldspato triclino ottenuto artificialmente, il quale ha la composizione di una anortite di sodio, Na2Al2Si2O8; non si trova in natura allo stato puro, ma da alcuni si ritiene che essa abbia parte, in miscela isomorfa, alla composizione di un plagioclasio di M. Rosso a Linosa, l'anemousite.
V. tav. a colori.
Bibl.: La bibliografia sui feldspati è estesissima. Per notizie generali: E. S. Dana, A System of Mineralogy, New York, 1892; C. Hintze, Handbuch der Mineralogie, II, Lipsia 1897; C. Doelter, Handb. der Mineralchemie, Dresda e Lipsia, 1912-1931; P. Niggli, Lehrb. der Mineralogie, II, Berlino 1926, ecc.; per la struttura vedi: E. Schiebold, Über den Feinbau der Feldspate, in Zeitschr. für Kr., LXXIII (1930), p. 90; per la determinazione a mezzo delle proprietà ottiche: A. Michel-Lévy, Étude sur la déterm. des feldspaths dans les plaques minces, Parigi 1894-1904; L. Duparc e M. Reinhard, La déterm. des plagioclases dans les coupes minces, in Mem. Soc. de phys. et d'hist. nat., Ginevra 1924.