الفلسبار

الفلسبار ( يُلفظ /ˈfɛl(d).ˌspɑːr/ ، ويُكتب أحيانًا felspar ) هو مجموعة من معادن التكتوسيليكات الألومنيومية المُكوِّنة للصخور ، ويحتوي أيضًا على كاتيونات أخرى مثل الصوديوم والكالسيوم والبوتاسيوم والباريوم. ^[ 3 ^] أكثر أنواع الفلسبار شيوعًا هي بلاجيوكلاز ( فلسبار الصوديوم - الكالسيوم) وفلسبار القلويات ( فلسبار البوتاسيوم-الصوديوم). ^{[ 4 ]} تُشكِّل الفلسبارات حوالي 60% من قشرة الأرض ^{[ 3 ] و41% من} القشرة القارية للأرض من حيث الوزن. ^{[ 5 ] [ 6 ]}

تتبلور الفلسبارات من الصهارة على شكل صخور نارية متداخلة وسطحية ^{[ 7 ]} ، وتوجد أيضًا في أنواع عديدة من الصخور المتحولة [ ^{8 ] .} يُعرف الصخر المتكون بالكامل تقريبًا من فلسبار بلاجيوكلاز كلسي باسم الأنورثوزيت ^{[ 9 ]} . كما توجد الفلسبارات في أنواع عديدة من الصخور الرسوبية ^{[ 10 ]} .

يُشتق اسم الفلسبار من الكلمة الألمانية Feldspat ، وهي كلمة مركبة من كلمتي Feld (حقل) و Spat (رقاقة). استُخدمت كلمة Spat لفترة طويلة للدلالة على " صخر سهل التشقق إلى رقائق"؛ بينما استُخدم مصطلح Feldspat في القرن الثامن عشر كمصطلح أكثر تحديدًا، ربما للإشارة إلى شيوعه في الصخور الموجودة في الحقول (أوربان بروكمان، 1783) أو إلى وجوده على شكل "حقول" داخل الجرانيت والمعادن الأخرى (رينيه جوست هوي، 1804). ^{[ 11 ]} تأثر تغيير التهجئة من Spat إلى -spar بالكلمة الإنجليزية spar ، ^{[ 12 ]} التي تعني معدنًا غير معتم ذو انقسام جيد. ^{[ 13 ]} يشير مصطلح Feldspathic إلى المواد التي تحتوي على الفلسبار. أما التهجئة البديلة، felspar ، فقد هُجرت. مصطلح "felsic"، الذي يعني المعادن ذات اللون الفاتح مثل الكوارتز والفلسبار، هو كلمة مختصرة مشتقة من fel dspar و silica ، ولا علاقة لها بالتهجئة القديمة "felspar".

تتكون مجموعة معادن الفلسبار من التكتوسيليكات ، وهي معادن سيليكاتية ترتبط فيها أيونات السيليكون بأيونات الأكسجين المشتركة لتشكيل شبكة ثلاثية الأبعاد. ويمكن التعبير عن تركيب العناصر الرئيسية في الفلسبارات الشائعة بثلاثة مكونات أساسية :

• العضو النهائي للأورثوكلاز K Al Si ₃ O ₈ ^{[ 14 ]}
• عضو نهاية الألبيت Na AlSi ₃ O ₈ ^{[ 14 ]}
• العضو الأنورثيتي Ca Al ₂ Si ₂ O ₈ ^{[ 14 ]}

تُسمى المحاليل الصلبة بين الأورثوكلاز والألبيت بالفلسبار القلوي . ^{[ 14 ]} أما المحاليل الصلبة بين الألبيت والأنورثيت فتُسمى بلاجيوكلاز ، ^{[ 14 ]} أو، بشكل أدق، فلسبار بلاجيوكلاز. يحدث ذوبان صلب محدود فقط بين فلسبار البوتاسيوم والأنورثيت، وفي المحلولين الصلبين الآخرين، يحدث عدم امتزاج عند درجات حرارة شائعة في قشرة الأرض. يُعتبر الألبيت بلاجيوكلاز وفلسبار قلوي في آن واحد.

تُشكّل نسبة الفلسبار القلوي إلى فلسبار البلاجيوكلاز، بالإضافة إلى نسبة الكوارتز ، أساس تصنيف QAPF للصخور النارية. ^{[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]} يُعدّ البلاجيوكلاز الغني بالكالسيوم أول فلسبار يتبلور من الصهارة أثناء تبريدها، ثم يزداد غنىً بالصوديوم مع استمرار التبلور. وهذا ما يُعرف بسلسلة تفاعلات بوين المتصلة . أما فلسبار البوتاسيوم فهو آخر فلسبار يتبلور من الصهارة . ^{[ 18 ] [ 19 ]}

تعتمد بنية بلورة الفلسبار على رباعيات أوجه الألومينوسيليكات. يتكون كل رباعي أوجه من أيون ألومنيوم أو سيليكون محاط بأربعة أيونات أكسجين. ويتشارك كل أيون أكسجين بدوره مع رباعي أوجه مجاور لتشكيل شبكة ثلاثية الأبعاد. يمكن تصور البنية على أنها سلاسل طويلة من رباعيات أوجه الألومينوسيليكات، والتي توصف أحيانًا بسلاسل تشبه عمود المرفق نظرًا لشكلها الملتوي. ترتبط كل سلسلة من سلاسل عمود المرفق بسلاسل مجاورة لتشكيل شبكة ثلاثية الأبعاد من حلقات رباعية متصلة. تتميز البنية بانفتاحها الكافي لاستيعاب الكاتيونات، وعادةً ما تكون الصوديوم أو البوتاسيوم أو الكالسيوم، وتوفير التوازن الشحني. ^{[ 29 ]}

• 
  رسم تخطيطي يوضح جزءًا من سلسلة عمود المرفق المصنوعة من الفلسبار
• 
  بنية بلورة الفلسبار عند النظر إليها على طول المحور c
• 
  بنية بلورة الفلسبار عند النظر إليها على طول المحور a
• 
  بنية بلورة الفلسبار عند النظر إليها على طول المحور b

يحدث التجوية الكيميائية للفلدسبارات عن طريق التحلل المائي ، مُنتجةً معادن طينية ، منها الإيليت والسميكتيت والكاولينيت . يبدأ التحلل المائي للفلدسبارات بذوبانها في الماء، وهو ما يحدث بكفاءة عالية في المحاليل الحمضية أو القاعدية، وبكفاءة أقل في المحاليل المتعادلة. [ ^{30 ] وتعتمد} سرعة تجوية الفلدسبارات على سرعة ذوبانها. ^{[ 30 ]} يتفاعل الفلدسبار المذاب مع أيونات الهيدروجين (H ⁺⁾ أو الهيدروكسيد (OH- ⁾ ، مُرسبًا الطين. كما يُنتج التفاعل أيونات جديدة في المحلول، ويختلف نوع هذه الأيونات باختلاف نوع الفلدسبار المتفاعل.

إن وفرة الفلسبارات في قشرة الأرض تعني أن الطين من نواتج التجوية الوفيرة جدًا. ^{[ 31 ]} يشكل الطين حوالي 40% من المعادن في الصخور الرسوبية ، وهو المعدن السائد في أكثر أنواع الصخور الرسوبية شيوعًا، وهي الصخور الطينية . ^{[ 32 ]} كما أنه عنصر مهم في التربة . ^{[ 32 ]} يبدو الفلسبار الذي استُبدل بالطين طباشيريًا مقارنةً بحبيبات الفلسبار غير المتجوية الأكثر تبلورًا وزجاجية. ^{[ 33 ]}

لا تُعدّ الفلسبارات، وخاصةً فلسبارات البلاجيوكلاز، مستقرةً جدًا على سطح الأرض نظرًا لارتفاع درجة حرارة تكوينها. ^{[ 32 ]} هذا النقص في الاستقرار هو سبب سهولة تجوية الفلسبارات وتحولها إلى طين. وبسبب هذه السهولة في التجوية، لا تنتشر الفلسبارات عادةً في الصخور الرسوبية. تشير الصخور الرسوبية التي تحتوي على كميات كبيرة من الفلسبار إلى أن الرواسب لم تتعرض لتجوية كيميائية كبيرة قبل دفنها. وهذا يعني أنها ربما نُقلت لمسافة قصيرة في ظروف باردة و/أو جافة لم تُساعد على التجوية، وأنها دُفنت بسرعة تحت رواسب أخرى. ^{[ 34 ]} تُسمى الأحجار الرملية التي تحتوي على كميات كبيرة من الفلسبار بالأركوز . ^{[ 34 ]}

الفلسبار مادة خام شائعة الاستخدام في صناعة الزجاج والسيراميك، وإلى حد ما كمادة مالئة وموسعة في الدهانات والبلاستيك والمطاط. في الولايات المتحدة، يُستهلك حوالي 66% من الفلسبار في صناعة الزجاج، بما في ذلك الأواني الزجاجية والألياف الزجاجية. أما السيراميك (بما في ذلك العوازل الكهربائية والأدوات الصحية وأدوات المائدة والبلاط) والاستخدامات الأخرى، مثل المواد المالئة، فتمثل النسبة المتبقية. ^{[ 35 ]}

الزجاج : يوفر الفلسبار كلاً من أكسيد البوتاسيوم (K₂O ₎ وأكسيد الصوديوم (Na₂O ₎ كمواد صهر، وأكسيد الألومنيوم (Al₂O₃ _{) وأكسيد} الكالسيوم (CaO) كمثبتات. وباعتباره مصدراً مهماً لأكسيد الألومنيوم (Al₂O₃) _{في صناعة} الزجاج، يُقدّر الفلسبار لانخفاض محتواه من الحديد والمعادن المقاومة للحرارة، وانخفاض تكلفة وحدة أكسيد الألومنيوم (Al₂O₃) _{، وخلوه} من المواد المتطايرة والنفايات. ^{[ 36 ]}

الخزف : تُستخدم معادن الفلسبار في صناعة الخزف كعامل مساعد لتكوين الطور الزجاجي في المواد الخزفية أثناء عملية الحرق، مما يُعزز عملية التزجيج. كما تُستخدم كمصدر للقلويات والألومينا في الطلاءات. ^{[ 36 ]} يختلف تركيب الفلسبار المستخدم في تركيبات الخزف المختلفة تبعًا لعوامل متعددة، بما في ذلك خصائص كل نوع، والمواد الخام الأخرى، ومتطلبات المنتجات النهائية. ومع ذلك، تشمل الإضافات النموذجية ما يلي: أدوات المائدة، من 15% إلى 30% فلسبار؛ الخزف الكهربائي عالي الجهد، من 25% إلى 35%؛ الأدوات الصحية، 25%؛ بلاط الجدران، من 0% إلى 10%؛ وخزف الأسنان، حتى 80% فلسبار. ^{[ 37 ]}

علوم الأرض : في علوم الأرض وعلم الآثار، تُستخدم الفلسبارات في تحديد العمر باستخدام البوتاسيوم-الأرجون ، وتحديد العمر باستخدام الأرجون-الأرجون، وتحديد العمر باستخدام التألق الضوئي .

استخدام طفيف : تستخدم بعض المنظفات المنزلية (مثل Bar Keepers Friend و Bon Ami ) الفلسبار لإضفاء تأثير كاشط خفيف. ^{[ 38 ]}

قدّرت هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية الإنتاج العالمي من الفلسبار في عام 2020 بنحو 26 مليون طن، وكانت الدول الأربع الأولى المنتجة هي: الصين (2 مليون طن)، والهند (5 ملايين طن)، وإيطاليا (4 ملايين طن)، وتركيا (7.6 مليون طن). ^{[ 39 ]}

في أكتوبر 2012، عثرت مركبة كيوريوسيتي الجوالة على نسبة عالية من الفلسبار في صخرة من المريخ. ^{[ 41 ]}

• 
  عينة من الفلسبار الرصاصي النادر ( الغني بالرصاص )
• 
  فلسبار أبيض متبلور، مع بلورة أكوامارين  منتصبة بطول 4 سم مثبتة عليه
• 
  الفلسبار وحجر القمر، من سونورا، المكسيك
• 
  مجموعة من بلورات الفلسبار كاملة الأوجه مع بلورة شورل
• 
  أول صورة بالأشعة السينية لتربة المريخ - تم الكشف عن الفلسبار والبيروكسينات والأوليفين ( مركبة كيوريوسيتي الجوالة في " روكنيست "، 17 أكتوبر 2012) ^{[ 42 ]}
• 
  أنورثوزيت حديدي قمري رقم 60025 ( فلدسبار بلاجيوكلاز ). جُمعت هذه العينة بواسطة أبولو 16 من المرتفعات القمرية بالقرب من فوهة ديكارت . وهي معروضة حاليًا في المتحف الوطني للتاريخ الطبيعي في واشنطن العاصمة.

• قائمة المعادن
• قائمة الدول حسب إنتاج الفلسبار
• حجر الشمس الشبكي بألوان قوس قزح

•  تتضمن هذه المقالة مواد متاحة للعموم من كتاب "الفلسبار والسيانيت النيفيليني" (ملف PDF) . هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية .

• بونويتز، رونالد لويس (2005). الصخور والأحجار الكريمة . نيويورك، دار نشر DK. رقم ISBN 978-0-7566-3342-4.

• الوسائط المتعلقة بالفلدسبار على ويكيميديا ​​كومنز
• تشيشولم، هيو ، محرر. (1911). "الفلسبار"  . الموسوعة البريطانية . المجلد  10 (  الطبعة الحادية عشرة). مطبعة جامعة كامبريدج. ص  245.
• usgs.gov (ملخصات السلع المعدنية 2025): الفلسبار والسيانيت النيفيليني