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Nomi

Quarzo

Introduzione Il quarzo è il polimorfo trigonale a bassa temperatura per eccellenza del biossido di silicio (SiO₂), stabile fino a 573 °C a pressione ambiente. In quanto punto di riferimento per la durezza Mohs 7 e uno dei tectosilicati a struttura reticolare più abbondanti della crosta continentale della Terra, il quarzo è rinomato per la sua forte piezoelettricità, durabilità chimica, assenza di sfaldatura e l'ampia suite di varietà macrocristalline e microcristalline (calcedonio).
Informazioni di base Mostra Nascondi
Identificazione minerale
quarzo
Sinonimi comuni / Alias
Alfa-quarzo, Basso quarzo, Cristallo di rocca (macrocristallino incolore), Silice, Quarzo
Chimica Mostra Nascondi
Formula chimica
SiO₂
Elementi
Silicio (Si), Ossigeno (O)
Elementi Minori / Impurità
Fe, Al, Ti, Mn, Li, Na, K, H₂O
Formula empirica
SiO₂
Peso molecolare (g/mol)
60.08
Solubilità
Insolubile in acqua e solventi organici standard; molto leggermente solubile in acqua pura in condizioni idrotermali supercritiche; disciolto da acido fluoridrico acquoso (HF) e soluzioni calde concentrate di idrossidi di metalli alcalini (KOH, NaOH).
Reazione all'acido
Nessuno (Completamente inerte agli acidi cloridrico (HCl), nitrico (HNO₃) e solforico (H₂SO₄) a temperature ambiente e di ebollizione; reagisce esclusivamente con l'acido fluoridrico (HF)).
Classificazione Mostra Nascondi
Tipo di minerale
Specie minerali
Stato IMA
Diritti acquisiti
Simbolo IMA
Qtz
Classificazione Strunz
04.DA.05
Classificazione Dana
75.01.03.01
Gruppo minerale
Gruppo del Quarzo (Silicati / Ossidi)
Struttura Cristallina Mostra Nascondi
Sistema cristallino
Trigonale (quarzo basso/alfa); simmetria esagonale per il quarzo alto/beta sopra i 573 °C.
abito cristallino
Cristalli prismatici esagonali con piramidi, striature orizzontali, rivestimenti drusiformi, aggregati massivi, calcedonio microcristallino e riempimenti di geodi.
Classe Crystal
Trapezoedrico trigonale, 32 (P3₁21 o P3₂21)
gruppo spaziale
P3₁21 o P3₂21
Parametro di cella A (Ångström)
4.913
Parametro di cella B (Angstrom)
4.913
Parametro di cella C (Ångström)
5.405
Angolo di cella Alfa (Gradi)
90
Angolo di cella Beta (gradi)
90
Angolo di Cella Gamma (Gradi)
120
Cella elementare Z
3
Geminazione cristallina
Eccezionalmente comune; include i geminati del Delfinato (geminato di penetrazione con l'asse c come asse di geminazione), i geminati del Brasile (geminato di contatto ottico su {11-20}), i geminati secondo la legge del Giappone (geminato di contatto su {11-22} con un angolo di 84°33'), e i geminati secondo la legge di Esterel.
Facce cristalline comuni
{10-10} prisma, {10-11} romboedro positivo, {01-11} romboedro negativo
Proprietà fisiche Mostra Nascondi
Colore primario
IncoloreViola (P)RosaGiallo (Y)Verde (G)BiancoGrigioMarroneNero
Colori comuni
Incolore, bianco, grigio, viola, giallo, rosa, marrone, nero e verde.
striscia
Bianco
Lustro
Vetroso (vitreo); untuoso sulle superfici di frattura; da ceroso a opaco nelle forme microcristalline.
Trasparenza / Diafanità
Da trasparente a traslucido (opaco nelle varietà massive, fortemente incluse o criptocristalline).
Durezza (Mohs)
7
Scollatura
povero
Direzione di sfaldatura
Indistinto su {0111} e {1011}
Angolo di sfaldatura / Qualità di partizione
Nessuna vera sfaldatura; una separazione indistinta può verificarsi sui piani di geminazione secondo la legge del Brasile.
Frattura
Da concoidale a sub-concoidale.
Tenacia
Fragile
Densità relativa
2.65 - 2.66
Magnetismo
Non magnetico (diamagnetico).
Punto di fusione
1713 °C
Stabilità Termica
Subisce una transizione di fase reversibile e displaciva a beta-quarzo esagonale ad alta temperatura (β-SiO₂) a 573 °C (1063 °F) a 1 atm, accompagnata da espansione di volume strutturale; si converte in tridimite sopra 870 °C e cristobalite sopra 1470 °C.
Proprietà ottiche Mostra Nascondi
Indice di rifrazione
1.544 - 1.553
Indice di rifrazione Alpha
1.544
Indice di rifrazione Beta
1.544
Indice di rifrazione Gamma
1.553
Angolo Assiale Ottico (2V)
0° (unidirezionale)
Insegna Ottica / Estinzione
Positivo (+)
Birefringenza
0.009
dispersione
0.013
Carattere ottico
Uniassiale+
pleocroismo
Da assente a debole (nelle varietà macrocristalline colorate come ametista, citrino e quarzo fumé).
Dettagli del pleocroismo
Dicroismo debole nell'ametista scura (viola / viola-rossastro) e nel quarzo affumicato (marrone-giallastro / marrone-rossastro); nessuno nel cristallo di rocca puro incolore.
Fenomeni ottici
Asterismo (stella a 6 raggi causata da inclusioni orientate di rutilo), catochismo (quarzo occhio di gatto, occhio di tigre), iridescenza (quarzo iris / quarzo arcobaleno dovuta all'interferenza di film sottili nelle fratture), polarizzazione circolare ottica (ruota la luce polarizzata piana lungo l'asse c).
Fluorescenza
Inerte o debolmente fluorescente sotto radiazione UV; i colori diagnostici della catodoluminescenza (CL) rivelano zonature di crescita (blu, rosso o giallo-verdastro a seconda di [AlO₄] e dei centri di difetto strutturale).
Luminescenza / Fosforescenza / Termoluminescenza
Generalmente non fluorescente; alcune varietà specifiche o campioni inclusi mostrano una debole fluorescenza verde, gialla o blu sotto SW-UV (254 nm) o LW-UV (365 nm); fortemente triboluminescente (emette lampi di luce quando i cristalli vengono colpiti o strofinati insieme nell'oscurità).
spettro di assorbimento
Altamente trasparente nelle regioni UV, visibile e del vicino infrarosso; bande diagnostiche di assorbimento vibrazionale nell'infrarosso a 1080 cm⁻¹, 798 cm⁻¹, 778 cm⁻¹ (doppietto di stretching Si-O-Si) e 460 cm⁻¹ (bending Si-O).
Occorrenza e Formazione Mostra Nascondi
Processo di formazione
Cristallizza in magmi ignei e pegmatiti, filoni idrotermali, quarziti metamorfiche e ambienti sedimentari.
Ambiente geologico
Ignée, metamorfiche e sedimentarie, inclusi vene di quarzo, geodi, pegmatiti e sabbie detritiche.
Minerali associati
Feldspato, Muscovite, Biotite, Tormalina, Calcite, Fluorite, Pirite, Ematite
Località tipo
Nessuna località tipo singola; il quarzo è stato riconosciuto storicamente ed è grandfathered.
Principali Paesi / Località Produttori
AustraliaAustriaBrazilCanadaChinaFranciaGermaniaIndiaItaliaGiapponeMadagascarMessicoNamibiaNorvegiaPakistanPerùRussiaSudafricaSpagnaSvizzeraRegno UnitoStati Uniti
Tipo di deposito economico
Vene idrotermali, pegmatiti granitiche, depositi alluvionali, quarziti, e strati di sabbia silicea.
Storia e denominazione Mostra Nascondi
Anno di scoperta
Ancient / Prehistoric (Documented in classical Greek mineral treatises by Theophrastus in ~300 BCE as κρύσταλλος (krýstallos)).
Origine del nome
Derivato dalla parola tedesca Quarz, di origine medio alto tedesca / slava (dal polacco kwardy, che significa "duro").
Deposito degli esemplari tipo
Nessuna designazione; minerale preesistente
Sicurezza e informazioni correlate Mostra Nascondi
Indossabilità
Eccellente
Pericoli per la salute
Completamente non tossico e inerte in campioni solidi e forme di gioielleria; l'inalazione professionale a lungo termine di polvere di silice cristallina respirabile (RCS) generata durante operazioni di taglio a secco, frantumazione o estrazione mineraria presenta gravi rischi per la salute (causa silicosi ed è classificata come cancerogeno umano del Gruppo 1 della IARC).
Precauzioni di maneggiamento
Sicuro per pulizia a ultrasuoni, a vapore e chimica; assicurare sempre il taglio a umido e indossare respiratori antiparticolato certificati N95/FFP3 quando si tagliano, si smerigliano o si lucidano campioni di quarzo massivo.
Varietà
Cristallo di rocca, Ametista, Citrino, Quarzo fumé, Quarzo rosa, Prasiolite, Ametrino, Quarzo latteo, Quarzo rutilato, Quarzo tormalinato, Morione, Calcedonio (varietà criptocristalline: Agata, Diaspro, Corniola, Onice, Crisoprasio).
politipi
Nessuno (Polimorfi includono Beta-quarzo, Tridimite, Cristobalite, Coesite, Stishovite, Moganite, Seifertite).
Minerali Correlati
Tridimite (SiO₂), Cristobalite (SiO₂), Coesite (SiO₂), Stishovite (SiO₂), Moganite (SiO₂), Opale (SiO₂·nH₂O), Gruppo dei feldspati.
Commerciale e Gemologia Mostra Nascondi
Trattamenti comuni
Il quarzo colorato e commerciale può essere trattato termicamente, irradiato, tinto, rivestito o sottoposto a riempimento di fratture; il cristallo di rocca naturale è comunemente non trattato.
Miglioramenti
L'irraggiamento può produrre quarzo affumicato; il calore può modificare l'ametista o il citrino; rivestimenti e tinture sono utilizzati per materiale decorativo.
Tagli comuni
Taglio brillantetaglio a gradini/smeraldosfaccettatura fantasy su misuraCabochonPerlinesfere sfericheintricati intagli lapidarilame d'onda ottichee piastre oscillatrici.
Rarità / Grado di mercato
Estremamente Comune (Cristalli giganti ad alta limpidezza e senza inclusioni, grappoli estetici di grado museale e rare varietà di colore naturali non trattate termicamente come l'ametrino naturale o la prasiolite sono da Rari a livello museale).