Imiona
kwarc
Wstęp
Kwarc jest definitywnym niskotemperaturowym trygonalnym polimorfem dwutlenku krzemu (SiO₂), stabilnym do 573 °C pod ciśnieniem atmosferycznym. Jako definiujący wzorzec twardości 7 w skali Mohsa i jeden z najbardziej rozpowszechnionych skałotwórczych krzemianów szkieletowych w skorupie kontynentalnej Ziemi, kwarc słynie z silnej piezoelektryczności, odporności chemicznej, braku łupliwości oraz bogatej gamy barwnych odmian makrokrystalicznych i mikrokrystalicznych (chalcedonów).
Podstawowe informacje Pokaż Ukryj
Minerał ID
kwarc
Popularne synonimy / aliasy
Alfa-kwarc, kwarc niskotemperaturowy, kryształ górski (bezbarwny makrokrystaliczny), krzemionka, kwarc
Chemia Pokaż Ukryj
Wzór chemiczny
SiO₂
Elementy
Krzem (Si), Tlen (O)
Pierwiastki mniejsze / Zanieczyszczenia
Fe, Al, Ti, Mn, Li, Na, K, H₂O
Wzór empiryczny
SiO₂
Masa cząsteczkowa (g/mol)
60.08
Rozpuszczalność
Nierozpuszczalny w wodzie i standardowych rozpuszczalnikach organicznych; bardzo słabo rozpuszczalny w czystej wodzie w nadkrytycznych warunkach hydrotermalnych; rozpuszczany przez wodny kwas fluorowodorowy (HF) i gorące stężone roztwory wodorotlenków metali alkalicznych (KOH, NaOH).
Reakcja na kwas
Brak (Całkowicie obojętny na kwas solny (HCl), azotowy (HNO₃) i siarkowy (H₂SO₄) w temperaturze otoczenia i wrzenia; reaguje wyłącznie z kwasem fluorowodorowym (HF)).
Klasyfikacja Pokaż Ukryj
Typ minerału
Gatunki mineralne
Status IMA
dziadkowany
IMA Symbol
kwarc
Klasyfikacja Strunza
04.DA.05
Klasyfikacja Dana
75.01.03.01
Grupa minerałów
Grupa kwarcu (Krzemiany / Tlenki)
Struktura krystaliczna Pokaż Ukryj
układ krystalograficzny
Trygonalny (kwarc niskotemperaturowy/alfa); symetria heksagonalna dla kwarcu wysokotemperaturowego/beta powyżej 573 °C
Pokrój kryształu
Pryzmatyczne sześcioboczne kryształy z piramidami, poziome prążkowania, naloty druzowe, masywne agregaty, mikrokrystaliczny chalcedon i wypełnienia geod.
Klasa Kryształowa
Trygonalno-trapezoedryczny, 32 (P3₁21 lub P3₂21)
Grupa przestrzenna
P3₁21 or P3₂21
Parametr komórki A (angstrom)
4.913
Parametr komórki B (Angstrom)
4.913
Parametr komórki C (ångström)
5.405
Kąt komórki Alfa (Stopnie)
90
Kąt Beta Komórki (Stopnie)
90
Kąt gamma komórki (stopnie)
120
Komórka elementarna Z
3
Bliźniaczenie kryształów
Wyjątkowo powszechne; obejmuje bliźniaki delfinackie (bliźniak przenikania z osią c jako osią bliźniaczą), bliźniaki brazylijskie (optyczny bliźniak kontaktowy na {11-20}), bliźniaki według prawa japońskiego (bliźniak kontaktowy na {11-22} pod kątem 84°33'), i bliźniaki według prawa Esterel.
Typowe ściany kryształów
{10-10} graniastosłup, {10-11} romboedr dodatni, {01-11} romboedr ujemny
Właściwości fizyczne Pokaż Ukryj
Kolor podstawowy
BezbarwnyFioletowy (P)RóżowyŻółty (Y)Zielony (G)BiałySzaryBrązowyCzarny
Popularne kolory
Bezbarwny, biały, szary, fioletowy, żółty, różowy, brązowy, czarny i zielony
passa
Biały
połysk
Szklisty (szklany); tłusty na powierzchniach przełamu; woskowy do matowego w formach mikrokrystalicznych.
Przezroczystość / Półprzezroczystość
Przezroczysty do półprzezroczystego (nieprzezroczysty w odmianach masywnych, silnie inkludowanych lub kryptokrystalicznych).
Twardość (Mohsa)
7
Dekolt
Biedny
Kierunek łupliwości
Niewyraźny na {0111} i {1011}
Kąt łupliwości / Jakość oddzielności
Brak rzeczywistej łupliwości; niewyraźna oddzielność może występować na płaszczyznach bliźniaczych według prawa brazylijskiego.
Złamanie
Konchoidalny do podkonchoidalnego.
wytrwałość
Kruchy
Gęstość względna
2.65 - 2.66
Magnetyzm
Niemagnetyczny (diamagnetyczny).
Punkt topnienia
1713 °C
Stabilność termiczna
Przechodzi odwracalne, przemieszczeniowe przejście fazowe do wysokotemperaturowego heksagonalnego beta-kwarcu (β-SiO₂) w temperaturze 573 °C (1063 °F) pod ciśnieniem 1 atm, któremu towarzyszy ekspansja objętościowa struktury; przekształca się w trydymit powyżej 870 °C i krystobalit powyżej 1470 °C.
Właściwości optyczne Pokaż Ukryj
Współczynnik załamania
1.544 - 1.553
Współczynnik załamania Alfa
1.544
Współczynnik załamania Beta
1.544
Współczynnik załamania Gamma
1.553
Kąt osiowy optyczny (2V)
0° (jednoosiowy)
Znak optyczny / Ekstynkcja
Pozytywny (+)
Dwójłomność
0.009
Dyspersja
0.013
Optyczny znak
jednoosiowy+
pleochroizm
Brak do słabego (w kolorowych makrokrystalicznych odmianach, takich jak ametyst, cytryn i kwarc dymny).
Szczegóły pleochroizmu
Słaby dichroizm w ciemnym ametyście (fioletowy / czerwonawofioletowy) i dymnym kwarcu (żółtawobrązowy / czerwonawobrązowy); brak w czystym bezbarwnym kryształ górski.
Zjawiska optyczne
Asteryzm (sześcioramienna gwiazda spowodowana zorientowanymi wrostkami rutylu), chatoyancja (kwarc kocie oko, oko tygrysa), iryzacja (kwarc irysowy / kwarc tęczowy, spowodowana interferencją cienkowarstwową na pęknięciach), optyczna polaryzacja kołowa (obraca światło spolaryzowane liniowo wzdłuż osi c).
Fluorescencja
Od obojętnego do słabo fluorescencyjnego pod wpływem promieniowania UV; diagnostyczne barwy katodoluminescencji (CL) ujawniają strefowość wzrostu (niebieską, czerwoną lub zielonkawo-żółtą, w zależności od [AlO₄] i centrów defektów strukturalnych).
Luminescencja / Fosforescencja / Termoluminescencja
Generalnie niefluorescencyjny; niektóre szczególne odmiany lub okazy z inkluzjami wykazują słabą zieloną, żółtą lub niebieską fluorescencję w świetle SW-UV (254 nm) lub LW-UV (365 nm); silnie tryboluminescencyjny (emituje błyski światła, gdy kryształy są uderzane lub pocierane o siebie w ciemności).
Widmo absorpcyjne
Wysoce przezroczysty w zakresach UV, światła widzialnego i bliskiej podczerwieni; diagnostyczne pasma absorpcji w podczerwieni przy 1080 cm⁻¹, 798 cm⁻¹, 778 cm⁻¹ (dublet drgań rozciągających Si-O-Si) i 460 cm⁻¹ (drgania zginające Si-O).
Występowanie i powstawanie Pokaż Ukryj
Proces formowania
Krystalizuje w magmach i pegmatytach, żyłach hydrotermalnych, metamorficznych kwarcytach i środowiskach osadowych.
Środowisko geologiczne
Środowiska magmowe, metamorficzne i osadowe, w tym żyły kwarcowe, geody, pegmatyty i piaski detrytyczne.
Minerały towarzyszące
Skaleń, Muskowit, Biotyt, Turmalin, Kalcyt, Fluoryt, Piryt, Hematyt
Lokalizacja typowa
Brak jednej lokalizacji typowej; kwarc został uznany historycznie i jest objęty klauzulą zachowania.
Główne kraje / miejscowości produkujące
AustraliaAustriaBrazilKanadaChinaFrancjaNiemcyIndiaWłochyJaponiaMadagascarMeksykNamibiaNorwegiaPakistanPeruRussiaPołudniowa AfrykaHiszpaniaSzwajcariaZjednoczone KrólestwoStany Zjednoczone
Ekonomiczny typ depozytu
Żyły hydrotermalne, pegmatyty granitowe, złoża okruchowe, kwarcyty oraz warstwy piasków krzemionkowych
Historia i nazewnictwo Pokaż Ukryj
Rok odkrycia
Ancient / Prehistoric (Documented in classical Greek mineral treatises by Theophrastus in ~300 BCE as κρύσταλλος (krýstallos)).
Pochodzenie nazwy
Pochodzi od niemieckiego słowa Quarz, pochodzenia średnio-wysoko-niemieckiego / słowiańskiego (od polskiego kwardy, oznaczającego "twardy").
Repozytorium okazów typowych
Nie wyznaczono żadnego; kopalina objęta prawami nabytymi
Bezpieczeństwo i informacje pokrewne Pokaż Ukryj
Wygodność noszenia
Doskonały
Zagrożenia zdrowotne
Całkowicie nietoksyczny i obojętny w stałej formie okazów ręcznych i biżuterii; długotrwałe zawodowe wdychanie respirabilnego pyłu krystalicznej krzemionki (RCS) powstającego podczas cięcia na sucho, kruszenia lub operacji wydobywczych stwarza poważne zagrożenia dla zdrowia (powoduje krzemicę i jest klasyfikowany jako czynnik rakotwórczy dla ludzi grupy 1 IARC).
Środki ostrożności podczas obsługi
Bezpieczny do czyszczenia ultradźwiękowego, parowego i chemicznego; zawsze stosuj cięcie na mokro i noś certyfikowane respiratory cząsteczkowe N95/FFP3 podczas cięcia, szlifowania lub polerowania masowych okazów kwarcu.
Odmiany
Kryształ górski, Ametyst, Cytryn, Kwarc dymny, Kwarc różowy, Prazjolit, Ametryn, Kwarc mleczny, Kwarc rutylowy, Kwarc turmalinowy, Moryn, Chalcedon (odmiany kryptokrystaliczne: Agat, Jaspis, Karneol, Onyks, Chryzopraz).
Politypy
Brak (Polimorfy obejmują beta-kwarc, trydymit, krystobalit, koezyt, stiszowit, moganit, seifertyt).
Powiązane minerały
Trydymit (SiO₂), Krystobalit (SiO₂), Koezyt (SiO₂), Stiszowit (SiO₂), Moganit (SiO₂), Opal (SiO₂·nH₂O), Grupa skaleni.
Handel i gemmologia Pokaż Ukryj
Typowe metody leczenia
Kolorowy i komercyjny kwarc może być poddawany obróbce cieplnej, napromieniowaniu, barwieniu, powlekaniu lub wypełnianiu pęknięć; naturalny kryształ górski jest zwykle nietraktowany.
Ulepszenia
Napromieniowanie może powodować powstawanie kwarcu dymnego; ciepło może modyfikować ametyst lub cytryn; powłoki i barwienie są stosowane do materiałów dekoracyjnych.
Typowe kawałki
Szlif brylantowyszlif schodkowy/szmaragdowyfasetowanie fantasy na zamówienieKaboszonykoralikisferyczne sferymisterne rzeźby kamieniarskieoptyczne płytki falowei płytki oscylatora.
Rzadkość / Klasa rynkowa
Niezwykle powszechne (wysokiej przejrzystości, bez inkluzji, gigantyczne kryształy, estetyczne skupiska klasy muzealnej oraz rzadkie naturalne nieogrzewane odmiany kolorystyczne, takie jak naturalny ametryn lub prazjolit, są od rzadkich po klasę muzealną).