Namen
Quartz
Intro
Kwarts is de definitieve laagtemperatuur-trigonale polymorf van siliciumdioxide (SiO₂), stabiel tot 573 °C bij omgevingsdruk. Als de bepalende benchmark voor Mohs-hardheid 7 en een van de meest voorkomende gesteentevormende raamwerk-tectosilicaten in de continentale korst van de aarde, staat kwarts bekend om zijn sterke piëzo-elektriciteit, chemische duurzaamheid, afwezigheid van splijting en een uitgebreide reeks gekleurde macrokristallijne en microkristallijne (chalcedoon) varianten.
Basisinformatie Tonen Verbergen
Mineraal-ID
kwarts
Veelvoorkomende synoniemen / aliassen
Alfa-kwarts, Laag-kwarts, Bergkristal (macro-kristallijn kleurloos), Siliciumdioxide, Kwarts
Scheikunde Tonen Verbergen
Chemische formule
SiO₂
Elementen
Silicium (Si), Zuurstof (O)
Nevenelementen / Onzuiverheden
Fe, Al, Ti, Mn, Li, Na, K, H₂O
Empirische formule
SiO₂
Molecuulgewicht (g/mol)
60.08
Oplosbaarheid
Onoplosbaar in water en standaard organische oplosmiddelen; zeer licht oplosbaar in zuiver water onder superkritische hydrothermale omstandigheden; opgelost door waterig fluorwaterstofzuur (HF) en hete geconcentreerde oplossingen van alkalimetaalhydroxiden (KOH, NaOH).
Reactie op zuur
Geen (Volledig inert voor zoutzuur (HCl), salpeterzuur (HNO₃) en zwavelzuur (H₂SO₄) bij omgevingstemperatuur en kooktemperatuur; reageert uitsluitend met fluorwaterstofzuur (HF)).
Classificatie Tonen Verbergen
Mineraaltype
Mineraalsoorten
IMA Status
vrijgesteld
IMA-symbool
Qtz
Strunz-classificatie
04.DA.05
Dana-classificatie
75.01.03.01
Mineraalgroep
Kwartsgroep (silicaten / oxiden)
Kristalstructuur Tonen Verbergen
Kristalsysteem
Trigonaal (laag/alfa-kwarts); hexagonale symmetrie voor hoog/bèta-kwarts boven 573 °C.
Kristalhabitus
Prismatische zeshoekige kristallen met piramiden, horizontale striaties, drusige bekledingen, massieve aggregaten, microkristallijn chalcedoon en geodeopvullingen.
Kristalklasse
Trigonaal trapezoëdrisch, 32 (P3₁21 of P3₂21)
Ruimtegroep
P3₁21 of P3₂21
Celparameter A (Ångström)
4.913
Celparameter B (Angstrom)
4.913
Celparameter C (Ångström)
5.405
Celhoek Alfa (Graden)
90
Celhoek Beta (graden)
90
Celhoek gamma (graden)
120
Eenheidscel Z
3
Kristaltweelingvorming
Uitzonderlijk algemeen; omvat Dauphiné-tweelingen (penetratietweeling met c-as als tweelingsas), Brazilwet-tweelingen (optische contacttweeling op {11-20}), Japanwet-tweelingen (contacttweeling op {11-22} onder een hoek van 84°33'), en Esterelwet-tweelingen.
Veelvoorkomende kristalvlakken
{10-10} prisma, {10-11} positieve rhomboëder, {01-11} negatieve rhomboëder
Fysische eigenschappen Tonen Verbergen
Primaire kleur
KleurloosPaars (P)RozeGeel (Y)Groen (G)WitgrijsBruinZwart
Gangbare kleuren
Kleurloos, wit, grijs, paars, geel, roze, bruin, zwart en groen
reeks
Wit
Glans
Vitreus (glasachtig); vettig op breukvlakken; wasachtig tot dof in microkristallijne vormen.
Transparantie / Diafaniteit
Transparant tot doorschijnend (ondoorzichtig in massieve, insluitselrijke, of cryptokristallijne variëteiten).
Hardheid (Mohs)
7
Decolleté
arm
Splijtingsrichting
Onduidelijk op {0111} en {1011}
Splijtingshoek / Partingkwaliteit
Geen echte splijting; onduidelijke afscheiding kan voorkomen op Brazil-wet tweelingvlakken.
Fractuur
Conchoïdaal tot subconchoïdaal.
vasthoudendheid
bros
Soortelijk gewicht
2.65 - 2.66
Magnetisme
Niet-magnetisch (diamagnetisch).
Smeltpunt
1713 °C
Thermische stabiliteit
Ondergaat een reversibele, displacieve faseovergang naar hoogtemperatuur hexagonaal bèta-kwarts (β-SiO₂) bij 573 °C (1063 °F) bij 1 atm, vergezeld van structurele volume-uitzetting; zet om in tridymiet boven 870 °C en cristobaliet boven 1470 °C.
Optische eigenschappen Tonen Verbergen
Brekingsindex
1.544 - 1.553
Brekingsindex Alpha
1.544
Brekingsindex Bèta
1.544
Brekingsindex Gamma
1.553
Optische assenhoek (2V)
0° (uniaxiaal)
Optisch teken / Uitdoving
Positief (+)
Dubbelbreking
0.009
Dispersie
0.013
Optisch karakter
Uniaxiaal+
Pleochroïsme
Geen tot zwak (in gekleurde macrokristallijne variëteiten zoals amethist, citrien en rookkwarts).
Pleochroïsme Details
Zwak dichroïsme in donkere amethist (paars / roodachtig-paars) en rookkwarts (geelachtig-bruin / roodachtig-bruin); geen in puur kleurloos bergkristal.
Optische verschijnselen
Asterisme (zesstralige ster veroorzaakt door georiënteerde rutielinsluitsels), chatoyantie (kattenoogkwarts, tijgeroog), iridescentie (iriskwarts / regenboogkwarts door dunnefilminterferentie in breukvlakken), optische circulaire polarisatie (roteert vlakgepolariseerd licht langs de c-as).
fluorescentie
Inert tot zwak fluorescerend onder UV-straling; diagnostische kathodeluminescentie (CL)-kleuren onthullen groeizones (blauw, rood of groenig-geel, afhankelijk van [AlO₄] en structurele defectcentra).
Luminescentie / Fosforescentie / Thermoluminescentie
Over het algemeen niet-fluorescerend; sommige specifieke varianten of ingesloten exemplaren vertonen zwakke groene, gele of blauwe fluorescentie onder SW-UV (254 nm) of LW-UV (365 nm); sterk triboluminescent (zendt lichtflitsen uit wanneer kristallen in het donker worden geslagen of tegen elkaar gewreven).
Absorptiespectrum
Zeer transparant in UV-, zichtbare en nabij-IR-gebieden; diagnostische vibrationele infraroodabsorptiebanden bij 1080 cm⁻¹, 798 cm⁻¹, 778 cm⁻¹ (Si-O-Si-rekdoublet) en 460 cm⁻¹ (Si-O-buiging).
Voorkomen en Vorming Tonen Verbergen
Vormingsproces
Kristalliseert in stollingsmagma's en pegmatieten, hydrothermale aders, metamorfe kwartsieten en sedimentaire omgevingen.
Geologische omgeving
Stollings-, metamorfe en sedimentaire omgevingen, waaronder kwartsaders, geoden, pegmatieten en detritale zanden.
Geassocieerde mineralen
Veldspaat, Muskiet, Biotoet, Toermalijn, Calciet, Fluoriet, Piriet, Hematiet
Typevindplaats
Er is geen enkele typelokaliteit; kwarts werd historisch erkend en valt onder de grootvaderclausule.
Belangrijkste producerende landen / plaatsen
AustraliëOostenrijkBrazilCanadaChinaFrankrijkDuitslandIndiaItaliëJapanMadagascarMexicoNamibiaNoorwegenPakistanPeruRussiaZuid-AfrikaSpanjeZwitserlandVerenigd KoninkrijkVerenigde Staten
Economisch afzettingstype
Hydrothermale aders, granietpegmatieten, placers, kwartsieten en silica-zandlagen
Geschiedenis en Naamgeving Tonen Verbergen
Ontdekkingsjaar
Ancient / Prehistoric (Documented in classical Greek mineral treatises by Theophrastus in ~300 BCE as κρύσταλλος (krýstallos)).
Naam oorsprong
Afgeleid van het Duitse woord Quarz, van Middelhoogduitse / Slavische oorsprong (van het Poolse kwardy, wat "hard" betekent).
Depot type-exemplaren
Geen aangewezen; grandfathered mineraal
Veiligheid en gerelateerde informatie Tonen Verbergen
Draagbaarheid
Uitstekend
Gezondheidsrisico's
Volledig niet-giftig en inert in vaste handstuk- en sieradenvormen; langdurige beroepsmatige inademing van respirabel kristallijn silica (RCS)-stof dat vrijkomt bij droog snijden, breken of mijnbouwactiviteiten vormt een ernstig gezondheidsrisico (veroorzaakt silicose en is geclassificeerd als een IARC-groep 1 kankerverwekkende stof voor de mens).
Voorzorgsmaatregelen
Veilig voor ultrasone, stoom- en chemische reiniging; handhaaf altijd nat snijden en draag gecertificeerde N95/FFP3-deeltjesmaskers bij het snijden, slijpen of polijsten van bulk-kwartsmonsters.
Varianten
Bergkristal, Amethist, Citrien, Rookkwarts, Rozenkwarts, Prasioliet, Ametrien, Melkkwarts, Rutielkwarts, Toermalijnkwarts, Morion, Chalcedoon (cryptokristallijne variëteiten: Agaat, Jaspis, Carneool, Onyx, Chrysopraas).
Polytypen
Geen (Polymorfen omvatten Beta-quartz, Tridymite, Cristobalite, Coesite, Stishovite, Moganite, Seifertite).
Gerelateerde mineralen
Tridymiet (SiO₂), Cristobaliet (SiO₂), Coesiet (SiO₂), Stishoviet (SiO₂), Moganiet (SiO₂), Opaal (SiO₂·nH₂O), Veldspaatgroep.
Handel en gemmologie Tonen Verbergen
Veelvoorkomende behandelingen
Gekleurd en commercieel kwarts kan hittebehandeld, bestraald, geverfd, gecoat of fractuurgevuld worden; natuurlijk bergkristal is gewoonlijk onbehandeld.
Verbeteringen
Bestraling kan rookkwarts produceren; hitte kan amethist of citrien modificeren; coatings en verven worden gebruikt voor decoratief materiaal.
Veelvoorkomende sneden
Briljantslijpingtrap/smaragdgeslepenop maat gemaakte fantasiefacetslijpingCabochonsKralenbolvormige bollenverfijnde steensnijwerkenoptische golfplatenen oscillatorplaten.
Zeldzaamheid / Marktklasse
Zeer algemeen (heldere, insluitselvrije reuzenkristallen, esthetische clusters van museumkwaliteit, en zeldzame natuurlijke onverhitte kleurfasen zoals natuurlijk ametrine of prasioliet zijn zeldzaam tot museumkwaliteit).