اسامی
کوارتز
مقدمه
کوارتز پلیمورف سهگوش قطعی دماپایین دیاکسید سیلیسیم (SiO₂) است که در فشارهای محیطی تا 573 درجه سلسیوس پایدار میباشد. بهعنوان معیار تعیینکننده سختی موس 7 و یکی از فراوانترین تکتوسیلیکاتهای چارچوبی سنگساز در پوسته قارهای زمین، کوارتز بهخاطر پیزوالکتریسیته قوی، دوام شیمیایی، عدم کلیواژ، و مجموعه گستردهای از انواع درشتبلور و ریزبلور رنگی (کلسدونی) شهرت دارد.
اطلاعات پایه نمایش پنهان
شناسایی کانی
کوارتز
مترادفها / نامهای مستعار رایج
آلفا-کوارتز، کوارتز دماپایین، بلور کوهی (درشتبلور بیرنگ)، سیلیس، کوارتز
شیمی نمایش پنهان
فرمول شیمیایی
SiO₂
عناصر
سیلیسیم (Si)، اکسیژن (O)
عناصر جزئی / ناخالصیها
Fe, Al, Ti, Mn, Li, Na, K, H₂O
فرمول تجربی
SiO₂
وزن مولکولی (g/mol)
60.08
انحلالپذیری
نامحلول در آب و حلالهای آلی استاندارد؛ در آب خالص تحت شرایط هیدروترمال فوقبحرانی بسیار کمی محلول؛ توسط اسید هیدروفلوریک آبی (HF) و محلولهای داغ و غلیظ هیدروکسید فلز قلیایی (KOH، NaOH) حل میشود.
واکنش به اسید
هیچ (در برابر اسیدهای هیدروکلریک (HCl)، نیتریک (HNO₃) و سولفوریک (H₂SO₄) در دماهای محیط و جوش کاملاً بیاثر است؛ فقط با اسید هیدروفلوریک (HF) واکنش میدهد).
طبقهبندی نمایش پنهان
نوع کانی
گونههای کانی
وضعیت IMA
دارای حقوق مکتسبه
نماد IMA
Qtz
طبقهبندی استرونز
04.DA.05
طبقهبندی دانا
75.01.03.01
گروه کانیها
گروه کوارتز (سیلیکاتها / اکسیدها)
ساختار بلوری نمایش پنهان
سامانه بلوری
تریگونال (کوارتز پایین/آلفا)؛ تقارن هگزاگونال برای کوارتز بالا/بتا در بالای 573 درجه سانتیگراد
عادت بلوری
بلورهای منشوری ششوجهی با هرمها، شیارهای افقی، پوششهای دروزی، تودههای انبوه، کلسدونی میکروکریستالی و پرکنندههای ژئود.
کلاس کریستال
تریگونال تراپزوهدرال، 32 (P3₁21 یا P3₂21)
گروه فضایی
P3₁21 یا P3₂21
پارامتر سلول A (آنگستروم)
4.913
پارامتر سلول B (آنگستروم)
4.913
پارامتر سلول C (آنگستروم)
5.405
زاویه آلفا سلول (درجه)
90
زاویه بتا سلول (درجه)
90
زاویه گامای سلول (درجه)
120
سلول واحد Z
3
دوقلویی بلور
بسیار رایج؛ شامل دوقلوهای دوفینه (دوقلوی نفوذی با محور c به عنوان محور دوقلویی)، دوقلوهای برزیل (دوقلوی تماسی نوری روی {11-20})، دوقلوهای قانون ژاپن (دوقلوی تماسی روی {11-22} در زاویه 84°33')، و دوقلوهای قانون استرل.
وجوه رایج بلور
{10-10} منشور، {10-11} لوزیوجه مثبت، {01-11} لوزیوجه منفی
خواص فیزیکی نمایش پنهان
رنگ اصلی
بیرنگبنفش (P)صورتیزرد (Y)سبز (G)سفیدخاکستریقهوهایسیاه
رنگهای رایج
بیرنگ، سفید، خاکستری، بنفش، زرد، صورتی، قهوهای، سیاه و سبز
رگه
سفید
درخشش
شیشهای (شیشهای)؛ چرب بر سطوح شکستگی؛ مومی تا مات در اشکال میکروکریستالی
شفافیت / شفافیت
شفاف تا نیمهشفاف (در انواع تودهای، با آخالهای فراوان، یا ریزبلورین، کدر است).
سختی (موس)
7
گریبان
فقیر
جهت کلیواژ
نامشخص روی {0111} و {1011}
زاویه شکافت / کیفیت جدایش
شکاف واقعی ندارد؛ جداشدگی نامشخص ممکن است در سطوح دوقلویی قانون برزیل رخ دهد.
شکستگی
صدفی تا نیمهصدفی.
پشتکار
شکننده
چگالی نسبی
2.65 - 2.66
مغناطیس
غیر مغناطیسی (دیامغناطیسی).
نقطه ذوب
1713 درجه سانتیگراد
پایداری حرارتی
تحت یک گذار فاز برگشتپذیر و جابهجایی به کوارتز بتا هگزاگونال دما-بالا (β-SiO₂) در ۵۷۳ درجه سلسیوس (۱۰۶۳ درجه فارنهایت) و فشار ۱ اتمسفر قرار میگیرد، همراه با انبساط حجمی ساختاری؛ در بالای ۸۷۰ درجه سلسیوس به تریدیمیت و در بالای ۱۴۷۰ درجه سلسیوس به کریستوبالیت تبدیل میشود.
خواص نوری نمایش پنهان
ضریب شکست
1.544 - 1.553
ضریب شکست آلفا
1.544
ضریب شکست بتا
1.544
ضریب شکست گاما
1.553
زاویه محوری نوری (2V)
0° (تکمحوره)
علامت نوری / خاموشی
مثبت (+)
دوشکستی
0.009
پراکندگی
0.013
کاراکتر نوری
تکمحوری+
پلیکروئیسم
هیچ تا ضعیف (در انواع درشتبلور رنگی مانند آمتیست، سیترین و کوارتز دودی).
جزئیات پلئوکرویسم
دوگانهنمایی ضعیف در آمیتیست تیره (بنفش / بنفش مایل به قرمز) و کوارتز دودی (قهوهای مایل به زرد / قهوهای مایل به قرمز)؛ هیچ در کریستال کوهی بیرنگ خالص.
پدیدههای نوری
ستارهتابی (ستاره ششپره ناشی از آخالهای روتایل جهتدار)، چشمگربهای (کوارتز چشمگربهای، چشم ببر)، رنگینتابی (کوارتز عنبیه / کوارتز رنگینکمانی به دلیل تداخل لایه نازک در شکستگی)، قطبش دایرهای نوری (صفحه نور قطبیده خطی را در امتداد محور c میچرخاند).
فلوئورسانس
بیاثر تا فلورسانس ضعیف تحت تابش UV؛ رنگهای تشخیصی کاتدولومینسانس (CL) مناطق رشد را آشکار میکنند (آبی، قرمز، یا زرد متمایل به سبز بسته به [AlO₄] و مراکز نقص ساختاری).
لومینسانس / فسفرسانس / ترمولومینسانس
بهطور کلی غیرفلورسنت؛ برخی انواع خاص یا نمونههای دارای ادخال، فلورسانس ضعیف سبز، زرد یا آبی تحت فرابنفش موج کوتاه (۲۵۴ نانومتر) یا فرابنفش موج بلند (۳۶۵ نانومتر) نشان میدهند؛ بهشدت تریبولومینسانس هستند (در تاریکی، هنگام ضربه زدن یا مالیده شدن بلورها به یکدیگر، جرقههای نور ساطع میکنند).
طیف جذبی
بسیار شفاف در نواحی فرابنفش، مرئی و مادون قرمز نزدیک؛ نوارهای جذب مادون قرمز ارتعاشی تشخیصی در ۱۰۸۰ cm⁻¹، ۷۹۸ cm⁻¹، ۷۷۸ cm⁻¹ (دوتایی کششی Si-O-Si)، و ۴۶۰ cm⁻¹ (خمشی Si-O).
رخداد و تشکیل نمایش پنهان
فرآیند تشکیل
در ماگماهای آذرین و پگماتیتها، رگههای هیدروترمال، کوارتزیتهای دگرگونی و محیطهای رسوبی تبلور مییابد.
محیط زمینشناسی
محیطهای آذرین، دگرگونی و رسوبی شامل رگههای کوارتز، ژئودها، پگماتیتها و ماسههای آواری.
کانیهای همراه
فلدسپات، موسکویت، بیوتیت، تورمالین، کلسیت، فلوریت، پیریت، هماتیت
محل تیپ
هیچ محل تیپ واحدی وجود ندارد؛ کوارتز از نظر تاریخی شناخته شده و از این قاعده معاف است.
کشورها / مناطق اصلی تولیدکننده
استرالیااتریشBrazilکاناداChinaفرانسهآلمانIndiaایتالیاژاپنMadagascarمکزیکNamibiaنروژپاکستانپروRussiaآفریقای جنوبیاسپانیاسوئیسپادشاهی متحدایالات متحده
نوع سپرده اقتصادی
رگههای گرمابی، پگماتیتهای گرانیتی، نهشتههای پلاسری، کوارتزیتها و لایههای ماسه سیلیسی
تاریخ و نامگذاری نمایش پنهان
سال کشف
Ancient / Prehistoric (Documented in classical Greek mineral treatises by Theophrastus in ~300 BCE as κρύσταλλος (krýstallos)).
ریشه نام
برگرفته از واژه آلمانی Quarz، با ریشه آلمانی میانه بالا / اسلاوی (از لهستانی kwardy، به معنای "سخت").
ذخیرهگاه نمونههای نوع
هیچ موردی تعیین نشده است؛ ماده معدنی مشمول مقررات قبلی
ایمنی و اطلاعات مرتبط نمایش پنهان
راحتی در پوشیدن
عالی
خطرات بهداشتی
کاملاً غیرسمی و بیاثر در نمونههای جامد دستی و اشکال جواهری؛ استنشاق شغلی طولانیمدت گرد و غبار سیلیس بلوری قابل تنفس (RCS) که در طی برش خشک، خرد کردن، یا عملیات معدنی تولید میشود، خطرات جدی برای سلامتی ایجاد میکند (باعث سیلیکوزیس میشود و بهعنوان سرطانزای انسانی گروه 1 IARC طبقهبندی میشود).
مراقبتهای لازم در هنگام استفاده
ایمن برای تمیز کردن اولتراسونیک، بخار و شیمیایی؛ همیشه برش مرطوب را الزامی کنید و هنگام برش، سنگزنی یا پولیش نمونههای کوارتز حجیم از ماسکهای تنفسی ذرهای N95/FFP3 تاییدشده استفاده کنید.
انواع
کریستال سنگی، آمتیست، سیترین، کوارتز دودی، کوارتز رز، پرازیولیت، آمترین، کوارتز شیری، کوارتز روتیلدار، کوارتز تورمالیندار، موریون، کلسدونی (واریتههای ریزبلور: عقیق، یاسپ، کارنلین، اونیکس، کریزوپراز).
پلیتایپ
هیچ (پلیمورفها شامل بتا-کوارتز، تریدیمیت، کریستوبالیت، کوزیت، استیشوویت، موگانیت، سیفرتیت هستند).
کانیهای مرتبط
تریدیمیت (SiO₂)، کریستوبالیت (SiO₂)، کوسیت (SiO₂)، استیشوویت (SiO₂)، موگانیت (SiO₂)، اوپال (SiO₂·nH₂O)، گروه فلدسپار.
تجاری و گوهرشناسی نمایش پنهان
درمانهای رایج
کوارتز رنگی و تجاری ممکن است تحت عملیات حرارتی، تابش، رنگآمیزی، پوشش یا پر کردن شکاف قرار گیرد؛ کریستال سنگی طبیعی معمولاً بدون عملیات است.
بهبودها
پرتودهی میتواند کوارتز دودی تولید کند؛ حرارت میتواند آمتیست یا سیترین را تغییر دهد؛ پوششها و رنگرزی برای مواد تزئینی استفاده میشوند.
برشهای رایج
تراش برلیانتراش پلکانی/زمردیوجهتراشی سفارشی فانتزیکابوشنهامهرههاکرههای کرویکندهکاریهای ظریف سنگصفحات موجی نوریو صفحات نوسانگر.
کمیابی / درجه بازار
بسیار رایج (کریستالهای غولپیکر با شفافیت بالا و بدون ادخال، خوشههای موزهای زیبا، و فازهای رنگی طبیعی گرم نشده کمیاب مانند آمترین طبیعی یا پرازیولیت از کمیاب تا درجه موزه هستند).
