Полевы́е шпа́ты (от нем.spath — брусок и швед.feldt — пашня, поле; такое название связано с частыми находками «брусков» полевых шпатов на пашнях, расположенных на гранитных массивах) — группа широкораспространённых, в частности, породообразующих минералов из класса силикатов и алюмосиликатов. Термин в форме Feldtspat введен Тиласом (Tilas, 1740).
Большинство полевых шпатов — представители твёрдых растворов тройной системы изоморфного ряда калийных, натриевых и кальциевых алюмосиликатов, конечные члены которой образуют два изоморфных ряда: альбит (Ab) — ортоклаз (Or) и альбит (Ab) — анортит (An). Полевые шпаты — наиболее распространённые породообразующие минералы, они составляют около 50% от массы земной коры. При эрозии и распаде образуют глины и другие осадочные породы.
Полевые шпаты широко используются при производстве керамики, как флюс при сварке и в металлургии, в стекольном производстве, как лёгкий абразив (например, в производстве зубных паст), как сырьё для извлечения рубидия и некоторых других содержащихся в них элементов-примесей. Некоторые разновидности полупрозрачных и прозрачных фельдшпатоидов, обладающие эффектом опалесценции или серебристо-синеватой и золотистой иризацией используются как поделочные камни.
Дикий сливной камень, или опока, составляющий основные кряжи земного шара; в нём менее видно смешанных разнородных крупинок, а по большей части только кварц и фелд-шпат в равном количестве, почему он твёрже.[1]
— Василий Зуев, из учебника «Начертание естественной истории», 1785
Гранит, собственно называемый, состоит из кварца, полевого шпата и чёрной слюды и составляет кряжи гор, часто на земном шаре встречающиеся...[1]
— Василий Зуев, из учебника «Начертание естественной истории», 1785
Гнейсы все могут отчетливо делиться на параллельные слои из чистых кварцевых зерен вперемежку с зернами желтоватого полевого шпата и листочками слюды. Граниты чрезвычайно разнообразны, начиная от крупнозернистой смеси тёмно-красного полевого шпата в смеси с дымчатым кварцем и редкими следами слюды и кончая самым мелкокристаллическим гранитом, изобилующим слюдою.[2]
В Мурзинском районе иногда его называют «рябчиком» или еврейским шпатом: так существует на Мокруше выражение «шпаты пошли, но без еврея», что обозначает жилу без письменной структуры, сплошь состоящую из полевого шпата, и что служит скверным признаком для находки драгоценных камней.[3]:163
На желтоватых стенах зала и его своде крупные кристаллы полевого шпата и пластинки чёрной и белой слюды отражали огни фонарей, а рядом с ними тускло блестели зёрна белого или дымчатого кварца.[4]
Кристаллы полевого шпата, попадающиеся здесь, нередко достигают величины от 6 до 15 см, имеют правильную форму и блестящие ровные грани. Иголочки эгирина заполняют, обычно, пространство между отдельными кристаллами полевого шпата, из чего можно заключить, что, при образовании этих жил, первоначально выделились полевые шпаты и элеолиты...[6]
Превращение полевых шпатов в каолин — весьма важный процесс в почвообразовании (каолинизация) — замечается по исчезновению блеска кристаллов и приобретению ими тусклого землистого вида. Знать точно характер и степень изменяемости определённых полевых шпатов весьма существенно потому, что они обычно присутствуют в наиболее употребительных естественных строительных материалах.[8]:50-51
Фельдшпатиды (лейцит, нефелин, содалит, гаюин) близки по химическому составу полевым шпатам и играют почти ту же, но лишь гораздо меньшую, роль в породообразовании...[8]:50-51
...я сел около штабеля сложенного к отправке полевого шпата, посмотрел внимательно на него и больше не смог от него отвести своих глаз, ― это был белый, едва синеватый камень, едва просвечивающий, едва прозрачный, но чистый и ровный, как хорошо выглаженная скатерть. По отдельным блестящим поверхностям раскалывался камень, и на этих гранях играл какой-то таинственный свет...[9]
Быстро поднялись мы на оголённую вершину вараки… и неожиданно увидел я свойкамень, ― нет, не камень, а Белое море с тем же синевато-зеленым отливом, сливавшимся с таким же синеватым горизонтом такого же серого, туманного, но искристого неба. <...> Мы назвали наш полевой шпат беломоритом и отвезли его на Петергофскую гранильную фабрику как новый поделочный камень...[9]
Большей частью пегматитовые тела располагаются среди материнских изверженных пород, но иногда встречаются в виде жилообразных тел и во вмещающих данный интрузив породах. С этим понятием о пегматите нельзя смешивать чисто структурный термин «пегматит», как смесь кварца и полевого шпата, закономерно проросших друг друга...[10]
...крупнозернистая изверженная горная порода <пегматит>, состоящая из сросшихся кристаллов полевого шпата и других минералов, имеет большое научное и промышленное значение. Почти полвека назад её исследованиями занялся «певец камня» Александр Евгеньевич Ферсман. Он доказал, что с пегматитами могут быть связаны месторождения редких металлов.[12]
Многие горные породы состоят из зёрен различных минералов, обладающих различными коэффициентами термического расширения. В граните, например, зёрна полевого шпата расширяются сильнее, чем зерна кварца; в результате при резких изменениях температуры в материале образуются трещины.[13]
Процесс спекания, то есть, образования фарфорового черепка, начинается при температуре 1200°C. При этой температуре полевой шпат плавится, расплавляя также часть кварца и каолина. Расплавленный полевой шпат и оплавленный кварц придают фарфору прозрачность.[14]
— Дарья Лихачёва, «Создатель русского фарфора», 1970
Обзаведясь новёхонькой посудой, люди начали создавать запасы продуктов и торговать ими и, конечно, керамикой. Последняя становилась все прочнее; в неё добавляли кварц и полевой шпат...[15]
Лишь в наше время с помощью электронного микроскопа удалось увидеть, что происходит при обжиге фарфора. Кварц и полевой шпат превращаются в стекловидное вещество. Оно связует фарфор, и в то же время тот становится полупрозрачным.[15]
Другой плебей земной коры ― полевой шпат, целая группа полевых шпатов. Именно полевой шпат и кварц, посыпанные перечной пряностью слюды, <...> образуют гранит...[16]
— Василий Авченко, «Кристалл в прозрачной оправе». Рассказы о воде и камнях, 2015
Дикий сливной камень, или опока, составляющий основные кряжи земного шара; в нём менее видно смешанных разнородных крупинок, а по большей части только кварц и фелд-шпат в равном количестве, почему он тверже. Булыжник, таковой же в своем составе, различного цвета, но обмытый или округленный водою гранит, или дикий камень, валяющийся по низменным странам, куда занесен случаем; его употребляют на устилку мостовых. Гранит, собственно называемый, состоит из кварца, полевого шпата и чёрной слюды и составляет кряжи гор, часто на земном шаре встречающиеся, некоих камень не столь тверд, как первый; им устланы берега Невы, Фонтанки и Екатерининского канала.[1]
— Василий Зуев, из учебника «Начертание естественной истории», 1785
Превращение полевых шпатов в каолин — весьма важный процесс в почвообразовании (каолинизация) — замечается по исчезновению блеска кристаллов и приобретению ими тусклого землистого вида. Знать точно характер и степень изменяемости определённых полевых шпатов весьма существенно потому, что они обычно присутствуют в наиболее употребительных естественных строительных материалах. Фельдшпатиды (лейцит, нефелин, содалит, гаюин) близки по химическому составу полевым шпатам и играют почти ту же, но лишь гораздо меньшую, роль в породообразовании; породы, в которых они участвуют, менее распространены, в кристаллических сланцах фельдшпатиды никогда не встречаются.[8]:50-51
Пегматиты как геологические тела наблюдаются в виде жил или неправильной формы залежей, иногда штоков, характеризующихся необычайной крупнозернистостью минеральных агрегатов. Мощность жилообразных тел достигает нередко нескольких метров, а по простиранию они обычно прослеживаются на десятки, реже сотни метров. Большей частью пегматитовые тела располагаются среди материнских изверженных пород, но иногда встречаются в виде жилообразных тел и во вмещающих данный интрузив породах. С этим понятием о пегматите нельзя смешивать чисто структурный термин «пегматит», как смесь кварца и полевого шпата, закономерно проросших друг друга и, притом, в определенных количественных соотношениях («письменный гранит», «еврейский камень»). Подобные образования распространены главным образом в гранитных пегматитах.[10]
Спайностью называется способность кристаллов и кристаллических зёрен раскалываться или расщепляться по определённым кристаллографическим направлениям. Это свойство кристаллических сред связано исключительно с внутренним их строением и для одного и того же минерала не зависит от внешней формы кристаллов (например, у ромбоэдрических, скаленоэдрических и призматических кристаллов или даже совершенно неправильных кристаллических зерен кальцита наблюдается всегда одна и та же форма спайности по ромбоэдру). Поэтому этот признак, являющийся характерным для каждого данного кристаллического вещества, служит одним из важных диагностических признаков, помогающих определить минерал. Не случайно многие минералы называются шпатами (полевые шпаты, тяжелый шпат, плавиковый шпат, исландский шпат и т. д.) К шпатам издавна относят те, не имеющие металлического блеска, минералы, которые обладают хорошей спайностью <сразу> в нескольких направлениях («спате» по-гречески ― пластина).[10]
Многие горные породы состоят из зёрен различных минералов, обладающих различными коэффициентами термического расширения. В граните, например, зёрна полевого шпата расширяются сильнее, чем зерна кварца; в результате при резких изменениях температуры в материале образуются трещины. Особенно легко разрушаются крупнозернистые граниты; известняк же, сложенный из однородных по размерам зерен кальцита, в целом расширяется и сжимается более равномерно и поэтому более устойчив к колебаниям температуры.[13]
...припомним, что такое фарфор. Основные его компоненты ― каолин, полевой шпат и кварц. Каолин относится к классу глин, но в отличие от обычных, не «фарфоровых» глин, он почти не имеет примесей и огнеупорен (температура плавления свыше 1400°C). Каолин, полевой шпат и кварц очищают, дробят и смешивают. Из этой смеси ― фарфоровой массы ― лепят изделия, сушат и ставят их в печь для обжига. <...> Процесс спекания, то есть образования фарфорового черепка, начинается при температуре 1200°C. При этой температуре полевой шпат плавится, расплавляя также часть кварца и каолина. Расплавленный полевой шпат и оплавленный кварц придают фарфору прозрачность.[14]
— Дарья Лихачёва, «Создатель русского фарфора», 1970
Полевой шпат в публицистике и документальной прозе
Далее уже видите только гнейсы, прорезанные гранитами, сиенитами и жилами белого и серого кварца, и в одном только месте ― роговообманковый сланец. Гнейсы все могут отчетливо делиться на параллельные слои из чистых кварцевых зерен вперемежку с зернами желтоватого полевого шпата и листочками слюды. Граниты чрезвычайно разнообразны, начиная от крупнозернистой смеси темно-красного полевого шпата в смеси с дымчатым кварцем и редкими следами слюды и кончая самым мелкокристаллическим гранитом, изобилующим слюдою. Эти гнейсы, вперемежку с гранитами и жилами кварца, тянутся вплоть до Култука; они занимают огромное пространство, так как простираются и по берегам Иркута верст на 12 от Куликова ключа до р. Зазари, а здесь по Тункинскому тракту встречаются повсеместно на протяжении 30 верст.[2]
В Мурзинском районе иногда его <этот камень> называют «рябчиком» или еврейским шпатом: так существует на Мокруше выражение «шпаты пошли, но без еврея», что обозначает жилу без письменной структуры, сплошь состоящую из полевого шпата, и что служит скверным признаком для находки драгоценных камней. <...>
Надо пожелать, чтобы обратили больше внимания на этот своеобразный камень, встречающийся в большом разнообразии тонов (белый, серый, розовый, зеленовато-голубой) или рисунка (мелкого, крупного, с прямолинейшыми контурами, с извилинами и т. п.) и в огромных количествах). Красота образцов зависит как от тона и чистоты полевого шпата, так и от густоты окраски дымчатого кварца.[3]:163
Преобладающим тоном жил здесь являются полево-шпатово-эгириновые. Между крупными белыми или слабо зеленоватыми кристаллами полевого шпата и элеолита выделился эгирин в виде тонких с шелковистым блеском иголочек темно-зеленого цвета, собранных радиусами вокруг определенного центра. Таким радиально-лучистым скоплениям эгирина дали название эгириновых солнц и, действительно, эти громадные стяжения в свежем расколе, при ровном свете полуночного солнца, представляют удивительно красивую картину и вполне оправдывают свое название. Кристаллы полевого шпата, попадающиеся здесь, нередко достигают величины от 6 до 15 см, имеют правильную форму и блестящие ровные грани. Иголочки эгирина выполняют, обычно, пространство между отдельными кристаллами полевого шпата, из чего можно заключить, что, при образовании этих жил, первоначально выделились полевые шпаты и элеолиты (нефелин), ничто не мешало их росту, отчего они и получили вид прекрасных крупных кристаллов. Эгирин выделялся значительно позднее и потому мог выполнить только оставшееся между кристаллами полевого шпата пространство.[6]
Экспедиционный отряд Евгения Семёнова работал в самом центре горной тундрыКольского полуострова, в районе Ловозера. Двадцатисемилетний ученый и его товарищи искали месторождения пегматита. Эта крупнозернистая изверженная горная порода, состоящая из сросшихся кристаллов полевого шпата и других минералов, имеет большое научное и промышленное значение. Почти полвека назад её исследованиями занялся «певец камня» Александр Евгеньевич Ферсман. Он доказал, что с пегматитами могут быть связаны месторождения редких металлов. Семенову удалось найти крупные пегматитовые жилы. В них он обнаружил неизвестный белый игольчатый минерал. Первые исследования, проведенные в полевых условиях, показали, что находку не с чем сопоставить: подобный минерал в справочниках не значился.[12]
Обзаведясь новёхонькой посудой, люди начали создавать запасы продуктов и торговать ими и, конечно, керамикой. Последняя становилась все прочнее; в неё добавляли кварц и полевой шпат, её обжигали при более высокой температуре. Наконец, был изобретен гончарный круг. Техника изготовления керамики в Европе почти не менялась на протяжении тысячелетий.[15]
Триста лет назад алхимикИоганн Фридрих Бёттгер по поручению саксонского курфюрста Августа Сильного попытался изготовить золото и после множества неудачных попыток получил… «белое золото» ― фарфор. Его секрет оказался в более высокой температуре обжига, ином соотношении полевого шпата и кварца и добавлении каолина ― минерала, который встречается, например, в районе саксонского города Мейсен. Лишь в наше время с помощью электронного микроскопа удалось увидеть, что происходит при обжиге фарфора. Кварц и полевой шпат превращаются в стекловидное вещество. Оно связует фарфор, и в то же время тот становится полупрозрачным.[15]
Король <Август Сильный> назначил смышленого Бёттгера ассистентом Чирнхауса, и начались активные исследования. Двое химиков открыли, что таинственными компонентами китайского фарфора является белая глина, называемая каолин, и минерал полевой шпат, при высоких температурах сплавляющийся в стекло. Не менее важна и другая находка двоих мастеров: они выяснили, что, в отличие от многих других керамических материалов, фарфоровую глазурь и глину нужно варить одновременно, а не последовательно.[17]
Секрет фарфора вскоре оказался разглашен, рецепт Бёттгера и Чирнхауса распространился по всей Европе. В течение полувека европейские мастера, знавшие основы этого химического процесса, изготовляли и улучшали фарфор. Вскоре полевой шпат стали добывать повсюду, где только находили, в том числе в морозной Скандинавии. Там высоко ценились фарфоровые печи, так как они разогревались лучше и сохраняли тепло дольше, чем печи с металлическим дном. Для подпитки бурно развивающейся европейской промышленности копи полевого шпата появились и неподалеку от Стокгольма, вблизи от той самой деревушки Иттербю. Это произошло в 1780 году.[17]
Другой плебей земной коры ― полевой шпат, целая группа полевых шпатов. Именно полевой шпат и кварц, посыпанные перечной пряностью слюды, ― например, биотита (название чёрной слюды биотита отсылает к био, к живой природе, и это очень правильно), ― образуют гранит, его красный оттенок ― как раз от полевого шпата.[16]
— Василий Авченко, «Кристалл в прозрачной оправе». Рассказы о воде и камнях, 2015
В пегматитах полевой шпат и кварц так причудливо прорастают друг в друга, что получаются загадочные письмена, напоминающие древнееврейские. Русское название пегматита ― «письменный гранит», встречался и вариант «еврейский камень». Жрецы, алхимики, учёные тысячи лет пытались расшифровать эти письмена, да так и бросили, решив, что в случайных минеральных узорах нет никакого смысла. Не рано ли? С другой стороны, учёные их, так или иначе, прочитали, уловив во взаимном прорастании камней строгие физико-химические правила минералообразования, законы жизни планеты.[16]
— Василий Авченко, «Кристалл в прозрачной оправе». Рассказы о воде и камнях, 2015
Там же я нашёл плоские шестиугольные фрагменты кристаллов вермикулита ― слюды, которую используют в строительстве, и великолепную псевдоморфозу ортоклаза по слюде же. Псевдоморфоза ― «ложная форма»: ортоклаз, один из «полевых шпатов», вытеснил своим твёрдым красным мясом кристалл слюды, приняв её форму, от природы ортоклазу не свойственную.[16]
— Василий Авченко, «Кристалл в прозрачной оправе». Рассказы о воде и камнях, 2015
Быстро поднялись мы на оголенную вершину вараки… и неожиданно увидел я свой камень, ― нет, не камень, а Белое море с тем же синевато-зеленым отливом, сливавшимся с таким же синеватым горизонтом такого же серого, туманного, но искристого неба. Заходящие лучи солнца иногда поднимали из глубин какие-то красноватые огоньки, синева леса была подернута все той же полярной дымкой, без которой нет нашего Севера и его красот. Белое море отливало цветами лунного камня… или камень отражал бледно-синие глубины Белого моря?.. Мы назвали наш полевой шпат беломоритом и отвезли его на Петергофскую гранильную фабрику как новый поделочный камень нашей страны.[9]
Николай как опытный следопыт, сразу напал на ранее открытые им замечательные минералы, уже целая коллекция прекрасных штуфов лежала около его мешка, а он упорно, шаг за шагом, маленьким молоточком отбивал все новые и новые образцы. А я сел около штабеля сложенного к отправке полевого шпата, посмотрел внимательно на него и больше не смог от него отвести своих глаз, ― это был белый, едва синеватый камень, едва просвечивающий, едва прозрачный, но чистый и ровный, как хорошо выглаженная скатерть. По отдельным блестящим поверхностям раскалывался камень, и на этих гранях играл какой-то таинственный свет. Это были нежные синевато-зеленые, едва заметные переливы, только изредка вспыхивали они красноватым огоньком, но обычно сплошной загадочный лунный свет заливал весь камень, и шел этот свет откуда-то из глубины камня, ― ну так, как горит синим светом Чёрное море в осенние вечера под Севастополем. Нежный рисунок камня из каких-то тонких полосочек пересекал его в нескольких направлениях, как бы налагая таинственную решетку на исходящие из глубин лучи. Я собирал, отбирал, любовался и снова поворачивал на солнце лунный камень. Так прошло много часов.[9]
Но я даром времени не теряю. Бродя по полосе прибоя, поднимаю кремешки. Вот чёрный с белыми полосками. Неужели агат? Ладно, дома разберёмся. <...> А это, наверное, халцедон. Да, не забыть от того голыша, что на берегу нашей речки, отколошматить кусок — это точно полевой шпат, правда, не исландский — тот раскалывается на совершенно правильные ромбики, вернее, параллелепипеды.[18]
— Владимир Ланг, «Калейдоскоп детства», 2013
Полевой шпат в беллетристике и художественной прозе
В пещере в это время устанавливали большие паровые машины и огромные генераторы электрического тока. Вверх от пещеры шли кабели, по которым ток поднимался на поверхность. Пещера превратилась теперь в огромный машинный зал, ярко освещенный большими фонарями, где десятки слесарей и механиков занимались сборкой машин, части которых были спущены в шахту. На желтоватых стенах зала и его своде крупные кристаллы полевого шпата и пластинки чёрной и белой слюды отражали огни фонарей, а рядом с ними тускло блестели зерна белого или дымчатого кварца.[4]
― Он поднял с земли небольшой камешек.
― Камень.
― Камень-то камень, да какой? Это полевой шпат, и без него нельзя сделать оконное стекло, фарфор, фаянс, электрические изоляторы… Человек должен много знать, чтобы стать настоящим хозяином природы. Вот вы ходите по земле, и она для вас просто земля, а на самом деле вы ходите по сокровищам и не подозреваете об этом. Горный Алтай, братцы мои, ― это сундук.[11]
