أسماء
كوارتز
مقدمة
الكوارتز هو الشكل متعدد الأشكال الثلاثي منخفض الحرارة القياسي لثاني أكسيد السيليكون (SiO₂)، المستقر حتى 573 درجة مئوية عند الضغوط المحيطة. وباعتباره المعيار المحدد لصلادة موس 7 وأحد أكثر التكتوسيليكات الهيكلية المكونة للصخور وفرةً في القشرة القارية للأرض، يشتهر الكوارتز بقوته الكهروإجهادية، ومتانته الكيميائية، وانعدام انقسامه، ومجموعته الواسعة من الأنواع الملونة كبيرة التبلور ودقيقة التبلور (العقيق الأبيض).
المعلومات الأساسية عرض إخفاء
معرف المعدن
كوارتز
المرادفات / الأسماء المستعارة الشائعة
ألفا-كوارتز، كوارتز منخفض الحرارة، بلور صخري (عديم اللون كبير التبلور)، سيليكا، كوارتز
كيمياء عرض إخفاء
الصيغة الكيميائية
SiO₂
عناصر
سيليكون (Si)، أكسجين (O)
عناصر ثانوية / شوائب
Fe, Al, Ti, Mn, Li, Na, K, H₂O
الصيغة التجريبية
SiO₂
الوزن الجزيئي (غ/مول)
60.08
الذوبانية
غير قابل للذوبان في الماء والمذيبات العضوية القياسية؛ قابل للذوبان بدرجة ضئيلة جدًا في الماء النقي تحت ظروف هيدروحرارية فوق حرجة؛ يُذاب بواسطة حمض الهيدروفلوريك المائي (HF) ومحاليل هيدروكسيد الفلزات القلوية الساخنة المركزة (KOH، NaOH).
التفاعل مع الحمض
لا شيء (خامل تمامًا تجاه أحماض الهيدروكلوريك (HCl) والنيتريك (HNO₃) والكبريتيك (H₂SO₄) عند درجات الحرارة المحيطة والغليان؛ يتفاعل حصريًا مع حمض الهيدروفلوريك (HF)).
تصنيف عرض إخفاء
نوع المعدن
أنواع المعادن
حالة IMA
مشمول ببند الجد
IMA رمز
Qtz
تصنيف شترونتس
04.DA.05
تصنيف دانا
75.01.03.01
مجموعة معادن
مجموعة الكوارتز (سيليكات / أكاسيد)
البنية البلورية عرض إخفاء
النظام البلوري
ثلاثي (كوارتز منخفض/ألفا)؛ تناظر سداسي للكوارتز العالي/بيتا فوق 573 درجة مئوية
عادي التبلور
بلورات موشورية سداسية الأوجه مع أهرامات، وتخديدات أفقية، وطلاءات دروزية، وتجمعات كتلية، وكالسيدوني دقيق التبلور، وحشوات جيودية.
فئة الكريستال
ثلاثي شبه منحرف الأوجه، 32 (P3₁21 أو P3₂21)
مجموعة الفضاء
P3₁21 أو P3₂21
معامل الخلية A (أنغستروم)
4.913
معامل الخلية B (أنغستروم)
4.913
بارامتر الخلية C (أنجستروم)
5.405
زاوية الخلية ألفا (درجات)
90
زاوية بيتا للخلية (بالدرجات)
90
زاوية غاما للخلية (درجات)
120
خلية الوحدة Z
3
التوأمة البلورية
شائع بشكل استثنائي؛ يشمل توائم دوفين (توأم اختراقي مع المحور c كمحور توأمي)، وتوائم البرازيل (توأم تلامس بصري على {11-20})، وتوائم قانون اليابان (توأم تلامس على {11-22} بزاوية 84°33')، وتوائم قانون إستيريل.
الأوجه البلورية الشائعة
{10-10} منشور، {10-11} معين سطوح موجب، {01-11} معين سطوح سالب
الخصائص الفيزيائية عرض إخفاء
اللون الأساسي
عديم اللونبنفسجي (P)ورديأصفر (Y)أخضر (G)أبيضرماديبنيأسود
الألوان الشائعة
عديم اللون، أبيض، رمادي، بنفسجي، أصفر، وردي، بني، أسود، وأخضر
سلسلة
أبيض
لمعان
زجاجي (زجاجي)؛ دهني على أسطح الكسر؛ شمعي إلى باهت في الأشكال دقيقة التبلور
شفافية / شفوفية
شفاف إلى نصف شفاف (معتم في الأنواع الكتلية، أو شديدة الاحتواء، أو خفية التبلور).
الصلابة (موس)
7
انقسام
فقير
اتجاه الانفصام
غير واضح على {0111} و {1011}
زاوية الانقسام / جودة الانفصام
لا يوجد انقسام حقيقي؛ قد يحدث انفصام غير واضح على مستويات توأمة قانون البرازيل.
كسر
محاري إلى شبه محاري.
المثابرة
هش
الكثافة النوعية
2.65 - 2.66
مغناطيسية
غير مغناطيسي (ديامغناطيسي).
نقطة الانصهار
1713 °C
الاستقرار الحراري
يخضع لتحول طوري قابل للانعكاس، إزاحي إلى بيتا-كوارتز سداسي عالي الحرارة (β-SiO₂) عند 573 °م (1063 °ف) عند 1 ضغط جوي، مصحوبًا بتمدد حجمي بنيوي؛ يتحول إلى تريديميت فوق 870 °م وكريستوباليت فوق 1470 °م.
الخصائص البصرية عرض إخفاء
معامل الانكسار
1.544 - 1.553
معامل الانكسار ألفا
1.544
معامل الانكسار بيتا
1.544
معامل الانكسار غاما
1.553
الزاوية المحورية البصرية (2V)
0° (أحادي المحور)
علامة بصرية / انطفاء
إيجابي (+)
انكسار مزدوج
0.009
تشتت
0.013
الحرف البصري
أحادي المحور+
تعدد الألوان
منعدم إلى ضعيف (في الأصناف البلورية الكبيرة الملونة مثل الجمشت والسترين والكوارتز الدخاني).
تفاصيل تعدد الألوان
ازدواج لون ضعيف في الجمشت الداكن (بنفسجي / بنفسجي محمر) والكوارتز المدخن (بني مصفر / بني محمر)؛ لا شيء في البلور الصخري عديم اللون النقي.
الظواهر الضوئية
تعدد الألوان (نجمة سداسية الأشعة ناتجة عن شوائب الروتيل الموجهة)، التلألؤ العيني (كوارتز عين القطة، عين النمر)، التقزح اللوني (كوارتز القزحية / كوارتز قوس قزح بسبب تداخل الأغشية الرقيقة في الكسور)، الاستقطاب الضوئي الدائري (يدير الضوء المستقطب مستوائيًا على طول المحور البلوري).
فلورة
خامل إلى ضعيف التألق تحت الأشعة فوق البنفسجية؛ تكشف ألوان التألق المهبطي (CL) التشخيصية عن التقسيم النموي (أزرق، أو أحمر، أو أصفر مخضر اعتمادًا على [AlO₄] ومراكز العيوب البنيوية).
توهج / فسفورية / توهج حراري
عمومًا غير فلوري؛ بعض الأصناف المحددة أو العينات المُتضمّنة تُظهر فلورة ضعيفة خضراء، صفراء، أو زرقاء تحت الأشعة فوق البنفسجية قصيرة الموجة (254 نانومتر) أو طويلة الموجة (365 نانومتر)؛ شديدة التلألؤ الاحتكاكي (تُصدر ومضات من الضوء عندما تُضرب البلورات أو تُفرك معًا في الظلام).
طيف الامتصاص
شفاف للغاية عبر مناطق الأشعة فوق البنفسجية والمرئية والقريبة من الأشعة تحت الحمراء؛ نطاقات امتصاص اهتزازية تشخيصية في الأشعة تحت الحمراء عند 1080 سم⁻¹، و798 سم⁻¹، و778 سم⁻¹ (ازدواجية تمدد Si-O-Si)، و460 سم⁻¹ (انحناء Si-O).
التواجد والتكوين عرض إخفاء
عملية التكوين
يتبلور في الصهارة النارية والبغماتيت، والعروق الحرمائية، والكوارتزايت المتحول، والبيئات الرسوبية.
البيئة الجيولوجية
بيئات نارية، ومتحولة، ورسوبية بما في ذلك عروق الكوارتز، والجيود، والبيغماتيت، والرمال الفتاتية.
المعادن المصاحبة
الفلسبار, الموسكوفيت, البيوتايت, التورمالين, الكالسيت, الفلورايت, البيريت, الهيماتيت
موقع النمط
لا يوجد موقع نمطي واحد؛ تم التعرف على الكوارتز تاريخيًا ويتمتع بوضع مكتسب.
الدول / المناطق المنتجة الرئيسية
أسترالياالنمساBrazilكنداChinaفرنساألمانياIndiaإيطاليااليابانMadagascarالمكسيكNamibiaالنرويجباكستانبيروRussiaجنوب أفريقياإسبانياسويسراالمملكة المتحدةالولايات المتحدة
نوع الوديعة الاقتصادية
عروق حرمائية، بيجماتيتات الجرانيت، رواسب غرينية، كوارتزيت، وطبقات رمل السيليكا
التاريخ والتسمية عرض إخفاء
عام الاكتشاف
Ancient / Prehistoric (Documented in classical Greek mineral treatises by Theophrastus in ~300 BCE as κρύσταλλος (krýstallos)).
أصل الاسم
مشتق من الكلمة الألمانية Quarz، من أصل ألماني علوي وسيط / سلافي (من البولندية kwardy، بمعنى "صلب").
مستودع عينات النوع
لا يوجد تحديد؛ معادن مكتسبة بموجب القانون القديم
السلامة والمعلومات ذات الصلة عرض إخفاء
قابلية الارتداء
ممتاز
المخاطر الصحية
غير سام تمامًا وخامل في شكل العينات اليدوية الصلبة وأشكال المجوهرات؛ يشكل الاستنشاق المهني طويل الأمد لغبار السيليكا البلورية القابل للتنفس (RCS) الناتج أثناء عمليات القطع الجاف أو التكسير أو التعدين مخاطر صحية شديدة (يسبب السحار السيليسي ويُصنف كمسرطن بشري من المجموعة 1 وفقًا للوكالة الدولية لبحوث السرطان (IARC)).
احتياطات المناولة
آمن للتنظيف بالموجات فوق الصوتية والبخار والمواد الكيميائية؛ احرص دائمًا على القطع الرطب وارتداء أجهزة تنفس جسيمية معتمدة من نوع N95/FFP3 عند قطع أو طحن أو تلميع عينات الكوارتز السائبة.
أصناف
الكريستال الصخري، الجمشت، السترين، الكوارتز الدخاني، الكوارتز الوردي، البراسيوليت، الأميترين، الكوارتز الحليبي، الكوارتز الروتيلاتي، الكوارتز التورماليني، الموريون، الكالسيدون (الأصناف الكريبتوكريستالية: العقيق، اليشب، العقيق الأحمر، الجزع، الكريسوبراز).
متعددات الأنماط
لا يوجد (تتضمن الأشكال المتعددة: بيتا-كوارتز، تريديميت، كريستوباليت، كويزيت، ستيشوفيت، موغانيت، سيفرتيت).
المعادن ذات الصلة
تريديميت (SiO₂)، كريستوباليت (SiO₂)، كويسايت (SiO₂)، ستيشوفايت (SiO₂)، موغانيت (SiO₂)، أوبال (SiO₂·nH₂O)، مجموعة الفلدسبار.
التجارة وعلم الأحجار الكريمة عرض إخفاء
العلاجات الشائعة
قد يخضع الكوارتز الملون والتجاري للمعالجة الحرارية أو التشعيع أو الصبغ أو الطلاء أو ملء الشقوق؛ بينما يكون بلور الصخر الطبيعي عادةً غير معالج.
التحسينات
يمكن أن ينتج التشعيع الكوارتز الدخاني؛ ويمكن أن تعدل الحرارة الجمشت أو السترين؛ وتستخدم الطلاءات والصباغة للمواد الزخرفية.
قصات شائعة
قطع بريليانتقطع مدرج/قطع الزمردتقطيع الأوجه الخيالي حسب الطلبكابوشونخرزكرات كرويةنقوش حجرية معقدةصفائح موجية بصريةوألواح المذبذب.
الندرة / درجة السوق
شائع للغاية (بلورات عملاقة عالية النقاء خالية من الشوائب، وعناقيد جمالية بجودة المتاحف، وأطوار ألوان طبيعية نادرة غير معالجة حرارياً مثل الأميترين الطبيعي أو البراسيوليت تكون نادرة إلى جودة المتاحف).
