Feltspat og nefelin

Feltspatmineralene er den viktigste gruppen av byggeklossene i jordskorpens bergarter og har en rekke anvendelsesområder. Nefelin opptrer ofte sammen feltspat, blant annet i bergarten nefelinsyenitt, og har dels overlappende anvendelsesområder.

Feltspat og nefelin er mineraler som gjerne opptrer sammen og dels har overlappende anvendelse. De er derfor behandlet under samme kapittel.

Feltspat

Feltspatmineralene er den viktigste gruppen av byggeklossene i jordskorpens bergarter, og inneholder gjennomsnittlig 60 % feltspat. Det finnes to hovedgrupper av feltspatmineraler: Alkalifeltspat og plagioklas. Begge er bygget opp av grunnstoffene silisium (Si), aluminium (Al) og oksygen (O). Alkalifeltspatene inneholder i tillegg kalium (K) og noe natrium (Na), mens plagioklasene inneholder natrium og kalsium (Ca). Blandingsforholdene mellom de ulike grunnstoffene varierer i de forskjellige feltspatmineralene. Av plagioklas-mineralene er albitt rikest på natrium og anortitt rikest på kalsium. 

Bergarter med mye feltspat er ofte dannet i forbindelse med størkning av store smeltemasser dypt nede i jordskorpen (magma) eller på jordoverflaten (lava). Magmatiske bergarter som inneholder mye alkalifeltspat er granitter og meget grovkornete pegmatitter. Sistnevnte består ofte av flere meter store krystaller av kvarts og feltspat. Pegmatitter har stor utbredelse i Sør-Norge hvor de danner store knauser og åskammer, blant annet langs Sørlandskysten, i Rakkestad i Østfold og på Haugalandet i Rogaland. Pegmatitter er den viktigste råstoffkilden for alkalifeltspat og albitt. I industriell sammenheng betegnes alkalifeltspat og albitt henholdsvis kalifeltspat og natronfeltspat.

Plagioklas er hovedmineralet ( > 90 %) i magmatiske bergarter betegnet anortositter, som er en råstoffkilde for anortitt eller kalsium-rik plagioklas. Store massiver av anortositt med diameter på flere titalls kilometer finnes blant annet i Gudvangen-området i Sogn og Fjordane og i Egersund-området i Rogaland.

Både kalifeltspat (alkalifeltspat) og natronfeltspat (albitt) utgjør en viktig del av mineralblandinger som brukes til framstilling av forskjellige typer glass, porselen, keramikk, glasur og emalje. Dessuten brukes feltspat, spesielt plagioklas, som slipemiddel og fyllmasse (filler) i maling, sparkel og plast. Kalifeltspat foretrekkes i produksjon av keramikk og porselen, mens natronfeltspat foretrekkes i glass. Grovkrystallin og hvit natronfeltspat (også kalt tannspat eller dentalspat) brukes også til produksjon av kunstige tenner. Høy-kvalitets-kalifeltspat for produksjon av kunstige tenner blir utvunnet fra flere pegmatitter i Evje og Iveland i en liten mengde, ca 50t pr år.

Sand fremstilt ved knusing og sikting av anortositter i Egersund- og Gudvangen-området benyttes til fremstilling av ildfast materiale, forskjellige typer aluminiumskjemikalier, keramikk og hvit pukk som benyttes i ulike typer av lyst veidekke.

Historisk sett har feltspat vært en betydelig eksportvare som har vært utvunnet fra små pegmatittbrudd, såkalte bondedrifter, langs hele kysten i Sør-Norge. Den første lasten med feltspat ble sendt i 1792 fra Narestø ved Arendal til den Kongelige danske porselensfabrikk i København. På 1980-tallet tapte norsk feltspat i konkurransen med billig polsk feltspat. Dette førte til at de fleste feltspatbruddene i Sør-Norge ble nedlagt. Frem til 2009 ble det også produsert kalifeltspat og natronfeltspat fra pegmatitter på Glamsland ved Lillesand.

Nefelin og nefelinsyenitt

Mineralet nefelin, som blant annet finnes i nefelinsyenitt, brukes i glassindustri og keramisk industri. Bruk av nefelinsyenitt i glassproduksjon medfører lavere energiforbruk fordi det har et lavt smeltepunkt. I keramisk industri og som fyllstoff er nefelinsyenitt populært på grunn av den hvite fargen.

Når en snakker om nefelin og nefelinsyenitt er det ikke mineralet nefelin som er den viktigste komponenten i bergarten med tanke på industrielle anvendelser, men bergartens totalsammensetning mineralogisk og kjemisk sett.

Nefelinsyenitt er en lys, middels- til grovkornig størkningsbergart, rik på natrium og aluminium og med lite silika. Den kan ligne granitt, men består hovedsaklig av feltspat (alkalifeltspat og plagioklas) og nefelin, samt en liten andel magnesium- og jernrike (mafiske) mineraler som biotitt, hornblende, magnetitt og pyroksen, som fjernes når bergarten brytes og prosesseres.

Lavt innhold av silika og høyt innhold av aluminium og natrium kombinert med et lavt smeltepunkt, som kutter kostnaden til smelting, gjør nefelingsyenitt konkurrerbar med feltspat som kilde til natrium og aluminium i glassindustrien. Natriumet virker som flussmiddel og aluminiumet reduserer tendensen til krystallisasjon i glasset og bedrer glassets kjemiske bestandighet.

Produktene brukes til en rekke formål blant annet i glassindustrien, til keramiske formål, sanitærutstyr og TV-skjermer. De er populære til bruk i porselen, glasur, lakk og emalje og som fyllstoff i maling, gummi og plast på grunn av sin hvithet.

Nefelinsyenitt har gradvis konkurrert ut feltspater på grunn av egenskaper som gunstig kjemisk sammensetning, gunstig alumimium-jern-forhold, lavt jerninnhold og lavere smeltepunkt enn rene feltspatkonsentrater. En annen fordel som brukerne setter pris på er at den kjemiske sammensetningen alltid er den samme. Det er nemlig meget vanskelig for feltspatprodusenter å kunne levere stabile sammensetninger i råvarer som er basert på pegmatitter. Dog finnes det også noen ulemper ved bruk av nefelinsyenitt i forhold til vanlige feltspater, blant annet at glasurer laget med nefelinsyenitt en tendens til å sprekke.

Sibelcos anlegg for utvinning av nefelinsyenitt ved foten av fjellet Nabbaren på Stjernøy i Finnmark.
Sibelcos anlegg for utvinning av nefelinsyenitt ved foten av fjellet Nabbaren på Stjernøy i Finnmark.

Hvor finnes nefelinsyenitt?

Nefelinsyenitt er en relativt sjelden bergart, men det finnes kjente forekomster av en viss størrelse blant annet i Storbritannia, Frankrike, Portugal, Canada, USA og Norge. Den mest kjente forekomsten av nefelinsyenitt i Norge ligger på Stjernøy, i Finnmark. Her har det vært drift siden 1960-tallet. Selve forekomsten er også kjent som Nabbaren nefelinsyenitt og er en del av Lillebukt alkaline kompleks i Seiland-provinsen.

Det finnes også andre forekomster av ulike nefelinsyenitt-typer i Larvik plutonske kompleks i Oslofeltet. I lardalitt-komplekset mellom Farris og Lågen er lardalitten fin- til grovkornig og består hovedsaklig av mikroklin, antiperthitt (begge feltspattyper) og nefelin. I tillegg forekommer mineralene sodalitt, olivin, titan-fattig augitt, biotitt, ilmenitt, magnetitt, apatitt og zirkon. Lardalitten kan ikke brukes industrielt per i dag på grunn av et for høyt jerninnhold. I hele Larviksområdet finnes også en rekke nefelinførende pegmatittiske ganger.