Кварц

Общие

Май 03, 2022

8 мин. на чтение

Содержание:

  Кварц — один из самых распространенных минералов в земной коре, породообразующий минерал большинства изверженных и метаморфических пород. Свободное содержание в земной коре 12%. Входит в состав других минералов в виде смесей и силикатов. Всего массовая доля кварца в земной коре превышает 60 %. Он имеет множество разновидностей и, как никакой другой минерал, разнообразен по цвету, по формам внешнего вида и по генезису. Встречается почти во всех типах месторождений.
Химическая формула: SiO2 (диоксид кремния).

СТРУКТУРА

Тригональная сингония. Кремнезем, наиболее распространенной формой которого в природе является кварц, обладает развитым полиморфизмом.
Две основные полиморфные кристаллические модификации диоксида кремния: гексагональный β-кварц, устойчивый при давлении 1 атм. (или 100 кН/м2) в интервале температур 870-573°С, и тригональный α-кварц, устойчивый при температурах ниже 573°С. В природе широко распространен α-кварц; эту модификацию, устойчивую при низких температурах, часто называют просто кварцем. Все гексагональные кристаллы кварца, обнаруженные при нормальных условиях, являются параморфиями α-кварца по β-кварцу. α-кварц кристаллизуется в классе тригональных трапецоэдров тригональной сингонии. Структура кристалла рамочная, построена из кремнекислородных тетраэдров, расположенных спирально (с лево- или правовинтовым ходом) относительно главной оси кристалла. В зависимости от этого, выделяют правую и левую структурно-морфологические формы кристаллов кварца, внешне различимые по симметричности расположения некоторых граней (например, трапецеэдр и др.). Отсутствие плоскостей и центра симметрии в кристаллах α-кварца определяет наличие в них пьезоэлектрических и пироэлектрических свойств.

СВОЙСТВА

В чистом виде кварц бесцветен или имеет белый цвет из-за внутренних трещин и дефектов кристаллов. Элементы примесей и микроскопические включения других минералов, главным образом оксидов железа, придают ему большое разнообразие цветов. Причины окраски некоторых разновидностей кварца имеют свою специфику.
Часто образует близнецов. Он растворяется в плавиковой кислоте и плавится в щелочи. Температура плавления 1713–1728 °С (из-за большой вязкости расплава трудно определить температуру плавления, имеются разные данные) диэлектрические и пьезоэлектрические.

Он относится к группе стеклообразующих оксидов, то есть может быть основным компонентом стекла. Цельное кварцевое стекло из чистого кварца получают путем плавления горного хрусталя, жильного кварца и кварцевого песка. Диоксид кремния обладает полиморфизмом. Полиморфной модификацией, устойчивой в нормальных условиях, является α (низкотемпературный) кварц. Следовательно, высокотемпературная модификация называется β-кварцем.

МОРФОЛОГИЯ

Кристаллы обычно имеют форму шестиугольной призмы, на одном конце (реже на обоих) увенчанной шестигранной пирамидальной или треугольной головкой. Часто кристалл постепенно сужается к голове. На гранях призмы характерно поперечное затенение. Очень часто кристаллы имеют удлиненно-призматическую форму с преимущественным развитием граней шестиугольной призмы и двух ромбоэдров, образующих головку кристалла. Реже кристаллы имеют форму псевдогексагональной бипирамиды. По-видимому, правильные кристаллы кварца обычно сложно двойникованы и чаще всего образуют двойниковые участки по так называемым бразильским или дофинским законам. Последние возникают не только при росте кристаллов.
В магматических и метаморфических породах кварц образует изометричные зерна неправильной формы с вкраплениями зерен других минералов; его кристаллы часто заключены с пустотами и амигдалином в эффузивных породах.
В осадочных породах - конкреции, прожилки, выделения (жеоды), кисточки мелких короткопризматических кристаллов на стенках отверстий в известняках и др. также осколки разной формы и размера, галька, песок.

РАЗНОВИДНОСТИ КВАРЦА

Авантюрин — яркий или желтовато-буровато-красный кварцит (из-за включений слюды и железистой слюды).
Агат — разновидность халцедона со слоистыми полосами.
Аметист фиолетовый.
Бингемит — переливчатый кварц с включениями гетита.
Иллюминатор - темно-малиновый, коричневый
Волосатик - горный хрусталь с включениями мелких игольчатых кристаллов рутила, турмалина и/или других минералов, образующих игольчатые кристаллы.
Горный хрусталь: бесцветные прозрачные кристаллы кварца.
Кремень - Мелкозернистые скрытокристаллические кремнеземные агрегаты переменного состава, состоящие преимущественно из кварца и в меньшей степени халцедона, кристобалита, иногда с присутствием небольшого количества опала. Обычно встречается в виде узелков или камушков, образовавшихся в результате его разрушения.
Морион черный.
Перелив: состоит из чередующихся слоев микрокристаллов кварца и халцедона, они никогда не бывают прозрачными.
Празем – зеленый (за счет включений актинолита).
Празиолит — зеленый лук, полученный искусственным путем прокаливанием желтого кварца.
Раухтопаз (дымчатый кварц) — светло-серый или светло-коричневый.
Розовый кварц розовый.
Халцедон представляет собой разновидность скрытокристаллического тонкого волокна. Полупрозрачный или полупрозрачный, цвет от белого до медово-желтого. Образует сферолиты, сферолитовые корки, псевдосталактиты или сплошные массивные образования.
Цитрин лимонно-желтый.
Сапфировый кварц представляет собой крупнозернистый агрегат голубоватого кварца.
Кошачий глаз: белый, розовый и серый кварц с легким эффектом блеска.
Соколиный глаз представляет собой голубовато-серый окремненный агрегат амфибола.
Тигровый глаз: похож на соколиный глаз, но имеет золотисто-коричневый цвет.
оникс – коричневый с черно-белыми узорами, красно-коричневый, желто-коричневый, медовый, белый с желтоватыми или розовыми прослойками. Для оникса особенно характерны плоскопараллельные слои разных цветов.
Гелиотроп — темно-зеленая непрозрачная разновидность скрытокристаллического кремнезема, в основном тонкозернистый кварц, иногда с примесью халцедона, оксидов и гидроксидов железа и других второстепенных минералов, с ярко-красными пятнами и прожилками.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ

Кварц образуется в результате нескольких геологических процессов:
Кристаллизуется непосредственно из кислой магмы. Кварц содержит как интрузивные (граниты, диориты), так и эффузивные (риолиты, дациты) породы кислого и среднего состава; он может встречаться в магматических породах основного состава (габбровый кварц).
Он часто образует порфировые вкрапленники в кислых вулканических породах.
Кварц кристаллизуется из обогащенных флюидами пегматитовых магм и является одним из основных минералов гранитных пегматитов. В пегматитах кварц образует сростки с калиевым полевым шпатом (собственно пегматит), внутренние части пегматитовых жил часто сложены чистым кварцем (кварцевое ядро). Кварц является основным минералом апогранитных метасоматитов - грейзенов.
В ходе гидротермального процесса образуются жилы, содержащие кварц и кристаллы, особое значение имеют кварцевые жилы альпийского типа.
В поверхностных условиях кварц стабилен и накапливается в россыпях различного генезиса (прибрежно-морских, ветровых, аллювиальных и др.). В зависимости от различных условий образования кварц кристаллизуется в различных полиморфных модификациях.

ПРИМЕНЕНИЕ

Кварц применяют в оптических приборах, в генераторах ультразвука, в телефонной и радиоаппаратуре (в качестве пьезоэлектрических), в электронных устройствах («кварцем» на техническом жаргоне иногда называют кварцевый резонатор, составная часть устройств для стабилизации частоты электронных генераторов). В больших количествах потребляется стекольной и керамической промышленностью (горный хрусталь и чистый кварцевый песок). Он также используется в производстве огнеупоров из кремнезема и кварцевого стекла. Многие разновидности используются в ювелирных изделиях.

Монокристаллы кварца применяются в оптическом приборостроении для изготовления фильтров, призм для спектрографов, монохроматоров, линз для УФ-оптики. Плавленый кварц используется для изготовления специальной химической посуды. Кварц также используется для получения химически чистого кремния. Чистые и красиво окрашенные разновидности кварца относятся к полудрагоценным камням и широко используются в ювелирных изделиях. Кварцевые пески и кварциты используются в керамической и стекольной промышленности

Кварц - SiO2

КЛАССИФИКАЦИЯ

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА