ફેલ્સ્પાર (ફેલ્ડસ્પાર)

ફેલ્સ્પાર (ફેલ્ડસ્પાર) : પૃથ્વીના પોપડાના ખડકોમાં વિપુલ પ્રમાણમાં મળતું ખડકનિર્માણ ખનિજ. સોડિયમ, પોટૅશિયમ, કૅલ્શિયમ અને બેરિયમના ઍલ્યૂમિનોસિલિકેટ ખનિજો માટે ઉપયોગમાં લેવાતું સામૂહિક નામ. સમરૂપ શ્રેણી રચતો અમુક સમલક્ષણી ખનિજોનો સામૂહિક પ્રકાર. પૃથ્વીના પોપડાના ઉપર તરફના 15 કિમી.નો 60% જેટલો ભાગ આ સમૂહનાં ખનિજોથી બનેલો છે. કુદરતમાં મળતાં બધાં જ ખનિજો પૈકી આ સમૂહ વિપુલ પ્રમાણ ધરાવે છે અને તેમનું આર્થિક મહત્વ પણ ઘણું છે. કુદરતમાં નીચે મુજબનાં ફેલ્સ્પાર ખનિજો મળે છે : આલ્બાઇટ, ઑલિગોક્લેઝ, ઍન્ડેસિન, લૅબ્રેડોરાઇટ, બિટોનાઇટ, ઍનૉર્થાઇટ, ઑર્થોક્લેઝ, માઇક્રોક્લિન, સેલ્સિયન, પેરાસેલ્સિયન, હાયલોફેન, ઍનૉર્થોક્લેઝ. તે સફેદ, રાખોડી કે રાતા રંગની વિવિધ ઝાંયમાં મળે છે.

ખડકનિર્માણ સિલિકેટ ખનિજોથી બનેલા આ ફેલ્સ્પાર ખનિજ સમૂહનો ટેક્ટોસિલિકેટ બંધારણીય માળખામાં સમાવેશ થાય છે. તે મૂળભૂત રીતે તો ત્રિપરિમાણી રચનાત્મક માળખું રચે છે, જેમાં કોઈ પણ SiO₄ ચતુષ્ફલક(tetrahedron)ના ચારે ઑક્સિજન-પરમાણુઓ તેમની આજુબાજુના ચતુષ્ફલકોની સાથે બંધનથી જોડાયેલા હોય છે. આ પ્રકારનું રચનાત્મક માળખું સંપૂર્ણપણે સંતુલિત ગૂંથન બની રહે છે. તેમાં કેટાયનના પ્રવેશ માટે અને સિલિકોન-ઍલ્યુમિનિયમના વિસ્થાપન માટે તે બેનો ગુણોત્તર ઓછામાં ઓછો 1 : 4 અને વધુમાં વધુ 1 : 2નો હોવો જરૂરી છે.

ફેલ્સ્પાર ખનિજો મૉનોક્લિનિક કે ટ્રાયક્લિનિક પ્રણાલીમાં સ્ફટિકીકરણ પામે છે. રાસાયણિક બંધારણના સંદર્ભમાં તેમના સ્પષ્ટ ત્રણ સમૂહો પડે છે : (1) આલ્કલી ફેલ્સ્પાર : (અ) પૉટાશ ફેલ્સ્પાર (KAlSi₃O₈), (બ) સોડા ફેલ્સ્પાર (NaAlSi₃O₈); (2) પ્લેજિયોક્લેઝ ફેલ્સ્પાર-આલ્બાઇટ (NaAlSi₃O₈) અને ઍનૉર્થાઇટ(CaAl₂Si₂O₈)નું સમરૂપ મિશ્રણ; (3) બેરિયમ ફેલ્સ્પાર (BaAl₂Si₂O₈). બેરિયમ સમૂહનાં ફેલ્સ્પાર કુદરતમાં તદ્દન વિરલ હોવાથી અહીં તેની માહિતીનો સમાવેશ કરેલો નથી. પૉટાશ ફેલ્સ્પાર અને સોડા ફેલ્સ્પાર કુદરતમાં વિપુલ પ્રમાણમાં મળે છે, કૅલ્શિક પ્રકારો કરતાં પૉટાશ ફેલ્સ્પાર વધુ મહત્વનાં ગણાય છે.

આલ્કલી ફેલ્સ્પાર : આલ્કલી ફેલ્સ્પાર ગ્રૅનાઇટ, સાયનાઇટ અને ડાયોરાઇટ જેવા ઍસિડિક-ઉપઍસિડિક અંત:કૃત ખડકોમાં તેમજ તેમના સમકક્ષ ભૂમધ્યકૃત અને બહિર્ભૂત ખડકોમાં એક આવશ્યક ખનિજ-ઘટક તરીકે મળે છે. પેગ્મેટાઇટમાં તે  ઘણા મોટા સ્ફટિકો રૂપે રહેલું હોય છે. આ ઉપરાંત તે નાઇસ અને શિસ્ટ જેવા વિકૃત ખડકોમાં, ફેલ્સ્પેથિક રેતીખડકમાં, આર્કોઝમાં અને શિરા-પાષાણો(vein stone)માં પણ હોય છે.

આ સમૂહ હેઠળ પોટૅશિક, સોડિક અને સોડિક-પોટૅશિક ફેલ્સ્પારનો સમાવેશ થાય છે. ઊંચા તાપમાને પૉટાશ-સોડા ફેલ્સ્પાર વચ્ચે ઘન દ્રાવણોની સળંગ શ્રેણી બને છે, પરંતુ નીચા તાપમાને ઘન દ્રાવણ મર્યાદિત પ્રમાણમાં હોય છે :

સેનિડિન અને ઑર્થોક્લેઝ સાદી યુગ્મતા બતાવે છે, માઇક્રોક્લિન અન્યોન્ય કાટખૂણે બે દિશામાં યુગ્મતા બતાવે છે, જ્યારે ઍડ્યુલેરિયામાં ભાગ્યે જ યુગ્મતા હોય છે. આ બધા ફેલ્સ્પાર બેઝલ પિનેકૉઇડ(001)ને સમાંતર સ્પષ્ટ સંભેદ દર્શાવે છે, બીજો સંભેદ પાર્શ્વ પિનેકૉઇડ(010)ને સમાંતર હોય છે.

પૉટાશ ફેલ્સ્પાર : ઑર્થોક્લેઝ, સેનિડિન અને માઇક્રોક્લિનનો પોટૅસિક ફેલ્સ્પારમાં સમાવેશ થાય છે. તે બધા જ KAlSi₃O₈ સૂત્રથી દર્શાવાય છે, પરંતુ તેમની અણુરચના એકબીજીથી જુદી પડે છે.

ઑર્થોક્લેઝ : પૉટાશ ફેલ્સ્પાર જૂથની આ ખનિજ વિવિધ સ્ફટિક સ્થિતિમાં મળી આવે છે. આ ખનિજમાં ત્રણ જુદા જુદા નિયમો પ્રમાણે કાર્લસ્બાડ [ક્લાઇનો પિનેકૉઇડ (010) યુગ્મતા તલ], બેવેનો [ક્લાઇનો ડોમ (011) યુગ્મતા તલ] અને માનેબાક [બેઝલ પિનેકૉઇડ (001) યુગ્મતા તલ] પ્રકારની યુગ્મતા જોવા મળે છે. કાર્લસ્બાડ અને બેવેનો યુગ્મતાસ્થિતિ સામાન્યપણે વધુ પ્રમાણમાં મળે છે, જ્યારે માનેબાક યુગ્મો પ્રમાણમાં ઓછાં હોય છે.

પ્રકાશીય ગુણધર્મો પૈકી ઑર્થોક્લેઝનો વક્રીભવનાંક તેમજ વક્રીભવનાંક તફાવત નીચો હોય છે. પ્રકાશીય તલસપાટી સમમિતિ તલસપાટીથી કાટખૂણે હોય છે. પ્રકાશીય તલ (001) સ્ફટિક સ્વરૂપ સાથે 5°થી 8°નો ખૂણો બનાવે છે. તેથી (001)ના ખનિજછેદ 5°થી 8° સુધીનો ત્રાંસો વિલોપ બતાવે છે. ઑર્થોક્લેઝનો પ્રકાશીય કોણ (2V) મોટો છે.

સેનિડિન : મૉનોક્લિનિક પ્રણાલીમાં સ્ફટિકીકરણ પામતું સેનિડિન એ એક એવું પોટૅશિક ફેલ્સ્પાર છે, જે રહાયોલાઇટ, ટ્રેકાઇટ અને પિચસ્ટોન જેવા ઝડપથી ઠંડા પડેલા લાવાના બહિર્ભૂત ખડકોમાં તેમજ કેટલાંક ડાઇક અંતર્ભેદનોના બંધારણમાં જોવા મળે છે. અંત:કૃત ખડકોમાં મૅગ્માના ધીમેથી ઠંડા પડવાના સંજોગો હેઠળ સેનિડિન ઑર્થોક્લેઝમાં પરિવર્તન પામે છે. સેનિડિનમાં ઑર્થોક્લેઝ કરતાં પ્રકાશીય તલની ગોઠવણી જુદી હોય છે. પ્રકાશીય તલ ક્લાઇનો પિનેકૉઇડ(010)ને સમાંતર હોય છે, તેમજ 2V નાનો હોય છે.

માઇક્રોક્લિન : ટ્રાયક્લિનિક પ્રણાલીમાં સ્ફટિકીકરણ પામતું આ ખનિજ સૂક્ષ્મદર્શક હેઠળ અન્યોન્ય કાટખૂણે છેદતી અનેકપર્ણી યુગ્મતા (cross hatching) દર્શાવે છે, જે તેની પરખ માટે લાક્ષણિકતા બની રહે છે. (001)વાળા તેના છેદ ત્રાંસો વિલોપ આપે છે. મોટેભાગે આ ખનિજ રતાશ કે કથ્થાઈ પડતા રંગમાં મળતું હોય છે, પરંતુ કેટલીક વખતે જો વિરલ તત્વો સિઝિયમ અને રૂબિડિયમ આંશિક રીતે તેના બંધારણમાં ભળેલાં હોય તો તે ખુલ્લા લીલા રંગમાં મળે છે. આ પ્રકારને ‘ઍમેઝોન સ્ટોન’ કહે છે. માઇક્રોક્લિન મુખ્યત્વે ગ્રૅનાઇટ, પેગ્મેટાઇટ, નાઇસ તેમજ શિસ્ટમાં જોવા મળે છે.

ઍડ્યુલેરિયા : ઍડ્યુલેરિયા એ કોઈ વિશિષ્ટ ખનિજ નથી, પરંતુ સ્ફટિક સ્થિતિ (crystal habit) છે. તેના સ્ફટિકો પ્રિઝ્મૅટિક હોય છે. તેના પાર્શ્વ પિનેકૉઇડ (010) દબાયેલા હોય છે. બેઝલ પિનેકૉઇડ છાપરા જેવા સ્વરૂપમાં અને હેમિઑર્થોડોમ તેનાથી વિરુદ્ધ દિશામાં નમેલા હોય છે. ઍડ્યુલેરિયા વાસ્તવમાં ઑર્થોક્લેઝ કરતાં વધુ માઇક્રોક્લિન તરફી પ્રકાર ગણાય છે.

સોડિક ફેલ્સ્પાર : આલ્કલી ફેલ્સ્પાર જૂથમાં આલ્બાઇટ (NaAlSi₃O₈) અને ક્લીવલૅન્ડાઇટનો પણ સમાવેશ થાય છે. વાસ્તવમાં તો આલ્બાઇટ પ્લેજિયોક્લેઝ ફેલ્સ્પારની સમરૂપ શ્રેણી(isomorphous series)નું એક છેડા પરનું ખનિજ છે, તેથી તેની માહિતી પ્લેજિયોક્લેઝમાં આપી છે.

ક્લીવલૅન્ડાઇટ એ ઍડ્યુલેરિયાની જેમ સ્ફટિક સ્થિતિ છે. ઍડ્યુલેરિયા જે રીતે પૉટાશ ફેલ્સ્પાર સાથે સંબંધ ધરાવે છે, તે જ પ્રકારનો સંબંધ ક્લીવલૅન્ડાઇટ આલ્બાઇટ સાથે ધરાવે છે.

સોડિ-પોટૅશિક ફેલ્સ્પાર : ઑર્થોક્લેઝ અને માઇક્રોક્લિન ક્યારેક આલ્બાઇટ સાથે આંતરવિકાસ (intergrowth) સંબંધ ધરાવે છે. પૉટાશ ફેલ્સ્પાર અને આલ્બાઇટ વચ્ચેનો આ સંબંધ પર્થાઇટ તરીકે ઓળખાય છે, જેમાં આલ્બાઇટ ઑર્થોક્લેઝમાં અથવા માઇક્રોક્લિનમાં જડાયેલા હોય છે. આ પ્રકારનો પર્થાઇટ આંતરકણ સંબંધ અપવિલયન(exsolution)ને કારણે ઉદભવતો હોય છે. શિરા પર્થાઇટ (vein-perthite), પડ પર્થાઇટ (film-perthite) અને ગુંફિત પર્થાઇટ (braid-perthite)  – એ મુજબના પર્થાઇટના ત્રણ પ્રકાર છે.

પ્લેજિયોક્લેઝ ખનિજસમૂહ : સોડિયમ-કૅલ્શિયમ ઍલ્યૂમિનો સિલિકેટ બંધારણ ધરાવતાં ઘન દ્રાવણો જુદા જુદા પ્રમાણવાળી મિશ્ર ખનિજોની સમરૂપ શ્રેણી રચે છે, જેને પ્લેજિયોક્લેઝ ફેલ્સ્પારના સર્વસામાન્ય નામથી ઓળખવામાં આવે છે. તે શુદ્ધ સોડિયમ પ્લેજિયોક્લેઝ(આલ્બાઇટ–સંજ્ઞાકીય નામ Ab)થી માંડીને શુદ્ધ કૅલ્શિયમ પ્લેજિયોક્લેઝ (ઍનૉર્થાઇટ – સંજ્ઞાકીય નામ An) સુધીના ઉત્પત્તિના સંજોગભેદે ભિન્ન રાસાયણિક બંધારણ ધરાવતાં નીચે દર્શાવ્યા મુજબનાં ખનિજસ્વરૂપોમાં રજૂ થાય છે :

	Ab%	An%
આલ્બાઇટ	100થી 90	0થી 10
ઑલિગોક્લેઝ	90થી 70	10થી 30
ઍન્ડેસિન	70થી 50	30થી 50
લૅબ્રેડોરાઇટ	50થી 30	50થી 70
બિટોનાઇટ	30થી 10	70થી 90
ઍનૉર્થાઇટ	10થી 0	90થી 100

બધાં જ પ્લેજિયોક્લેઝ ખનિજો લગભગ સર્વત્ર અનેકપર્ણી (lamellar) સ્ફટિકયુગ્મતા દર્શાવે છે. તેમના પ્રકાશીય અને ભૌતિક ગુણધર્મો તેમના બંધારણ મુજબ ક્રમશ: બદલાતા જાય છે, જે તેમની પ્રત્યેકની પરખમાં ઉપયોગી થઈ પડે છે. પ્લેજિયોક્લેઝ ખનિજછેદોના અભ્યાસ પરથી જાણી શકાયું છે કે વિકૃત ખડકો કરતાં અગ્નિકૃત ખડકોના બંધારણમાં રહેલા પ્લેજિયોક્લેઝની યુગ્મતા વધુ જટિલ હોય છે. વિકૃત ખડકોમાં પણ વિકૃતિની ઉચ્ચ કક્ષાવાળા ખડકોમાં જોવા મળતી યુગ્મતા નિમ્ન કક્ષાના ખડકો કરતાં જુદી હોય છે. વધુમાં કૅલ્શિયમ-સમૃદ્ધ પ્લેજિયોક્લેઝની યુગ્મતા સોડિયમ સમૃદ્ધ પ્લેજિયોક્લેઝની યુગ્મતા કરતાં વધુ જટિલ હોય છે. વિવિધ પ્લેજિયોક્લેઝ ખનિજોને સૂક્ષ્મદર્શક હેઠળ તેમના વક્રીભવનાંક તેમજ કેટલાક ખનિજછેદોમાં જોવા મળતા મહત્તમ વિલોપકોણની મદદથી અલગ પાડી શકાય છે.

આલ્બાઇટ મુખ્યત્વે ગ્રૅનાઇટ, સાયનાઇટ જેવા આલ્કલીસમૃદ્ધ ખડકોમાં, ઍન્ડેસિન અને ઑલિગોક્લેઝ ડાયોરાઇટ જેવા મધ્યમ ખડકોમાં, જ્યારે લૅબ્રેડોરાઇટ, બિટોનાઇટ અને ઍનૉર્થાઇટ ગેબ્બ્રો અને ઍનૉર્થોસાઇટ જેવા બેઝિક અગ્નિકૃત ખડકોમાં તેમજ વિકૃત ખડકોમાં જોવા મળે છે.

ફેલ્સ્પારનું જલવિચ્છેદન (Hydrolysis) — રાસાયણિક હવામાન (chemical weathering) પ્રક્રિયાથી સમયાંતરે થાય છે. આ પ્રક્રિયાની શરૂઆત ફેલસ્પાર ખનિજ, પાણીમાં પીગળવા માંડે ત્યાંથી થાય છે. ઍસિડિક અથવા બેઝિક દ્રાવણમાં ફેલસ્પાર ઝડપથી ઓગળે છે. વિચ્છેદન થયેલ ફેલ્સ્પાર H⁺ અને OH^– અણુઓ સાથેની પ્રતિક્રિયા દરમિયાન માટી(clay)માં રૂપાંતર પામે છે.

પ્લેજીયોક્લાસ ફેલ્સ્પાર તેના ઊંચા ઉષ્ણતામાને થતી રચનાથી સ્થાયી ગુણધર્મો ધરાવતો નથી. આ અસ્થાયી અવસ્થાને કારણે ફેલ્સ્પાર ખનિજ રાસાયણિક હવામાન પ્રક્રિયાથી સહેલાઈથી માટીમાં રૂપાંતર પામે છે. જળકૃત ખડકોમાં આ કારણે ફેલ્સ્પાર ખનિજ જોવા મળતો નથી, પરંતુ જળકૃત ખડકોમાં જ્યાં વધુ પ્રમાણમાં ફેલ્સ્પાર ખનિજ જોવા મળે છે તેવા ખડકો જમીનમાં જલદીથી દટાઈ ગયા હોવાથી – રાસાયણિક હવામાન પ્રક્રિયાથી વંચિત રહે છે. આ કારણે ફેલ્સ્પારનું માટીમાં રૂપાંતર થતું નથી.

ઉપયોગ : પૉટાશ-ફેલ્સ્પાર મુખ્યત્વે (60 %) સિરૅમિક ઉદ્યોગમાં અને (30 %) કાચ-ઉદ્યોગ માટે વપરાય છે. આ માટે પેગ્મેટાઇટનો પૉટાશ-ફેલ્સ્પાર પસંદ કરવામાં આવે છે. ઍનૉર્થોસાઇટમાંથી મળતો પ્લેજિયોક્લેઝ ઘરગથ્થુ ઘર્ષકો માટે બહોળા પ્રમાણમાં ઉપયોગમાં લેવાય છે. પોટાશ-ફેલ્સ્પાર પ્રદ્રાવક તરીકે અને સોડા-ફેલ્સ્પાર ચમક આપવામાં વપરાય છે. આ ઉપરાંત પૉટરી, ઓપકારકો, વીજળીનાં ઉપકરણો માટેનાં પૉર્સલિન અને દૂધિયા કાચની બનાવટમાં પણ તે વપરાય છે. જો તે સુંદર રંગવાળાં અને આકર્ષક ચમક ધરાવતાં હોય તો તેમનો કીમતી-અર્ધકીમતી રત્ન તરીકે પણ ઉપયોગ થાય છે.

વ્રિજવિહારી દીનાનાથ દવે