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Quartzo

Introdução O quartzo é o polimorfo trigonal de baixa temperatura definitivo do dióxido de silício (SiO₂), estável até 573 °C em pressões ambientes. Como referência definidora da dureza 7 na escala de Mohs e um dos tectossilicatos de estrutura formadores de rocha mais abundantes na crosta continental da Terra, o quartzo é renomado por sua forte piezoelectricidade, durabilidade química, ausência de clivagem e extensa gama de variedades coloridas macrocristalinas e microcristalinas (calcedônia).
Informações Básicas Mostrar Esconder
ID do Mineral
quartzo
Sinônimos Comuns / Aliases
quartzo alfa, quartzo de baixa temperatura, cristal de rocha (incolor macrocristalino), sílica, quartzo
Química Mostrar Esconder
Fórmula Química
SiO₂
Elementos
Silício (Si), Oxigênio (O)
Elementos Menores / Impurezas
Fe, Al, Ti, Mn, Li, Na, K, H₂O
Fórmula Empírica
SiO₂
Peso Molecular (g/mol)
60.08
Solubilidade
Insolúvel em água e solventes orgânicos padrão; muito ligeiramente solúvel em água pura sob condições hidrotermais supercríticas; dissolvido por ácido fluorídrico aquoso (HF) e soluções quentes concentradas de hidróxidos de metais alcalinos (KOH, NaOH).
Reação ao Ácido
Nenhum (Completamente inerte aos ácidos clorídrico (HCl), nítrico (HNO₃) e sulfúrico (H₂SO₄) em temperaturas ambiente e de ebulição; reage exclusivamente com ácido fluorídrico (HF)).
Classificação Mostrar Esconder
Tipo de Mineral
Espécies Minerais
Status IMA
avô
Símbolo IMA
Qtz
Classificação de Strunz
04.DA.05
Classificação de Dana
75.01.03.01
Grupo Mineral
Grupo do Quartzo (Silicatos / Óxidos)
Estrutura Cristalina Mostrar Esconder
Sistema Cristalino
Trigonal (quartzo alfa/baixa); simetria hexagonal para quartzo beta/alta acima de 573 °C.
Hábito cristalino
Cristais prismáticos de seis lados com pirâmides, estriações horizontais, revestimentos drusos, agregados maciços, calcedônia microcristalina e preenchimentos de geodos.
Classe de Cristal
Trigonal trapezoédrico, 32 (P3₁21 ou P3₂21)
Grupo espacial
P3₁21 ou P3₂21
Parâmetro de Célula A (Angstrom)
4.913
Parâmetro de Célula B (Angstrom)
4.913
Parâmetro de Célula C (Ângstrom)
5.405
Ângulo Alfa da Célula (Graus)
90
Ângulo Beta da Célula (Graus)
90
Ângulo da Célula Gama (Graus)
120
Célula Unitária Z
3
Geminação de cristais
Excepcionalmente comum; inclui maclas Dauphiné (macla de penetração com eixo c como eixo de macla), maclas Brasil (macla de contato óptico em {11-20}), maclas da Lei do Japão (macla de contato em {11-22} em um ângulo de 84°33'), e maclas da Lei de Esterel.
Faces Cristalinas Comuns
{10-10} prisma, {10-11} romboedro positivo, {01-11} romboedro negativo
Propriedades Físicas Mostrar Esconder
Cor Primária
incolorRoxo (P)RosaAmarelo (Y)Verde (G)BrancoCinzamarromPreto
Cores Comuns
Incolor, branco, cinza, roxo, amarelo, rosa, marrom, preto e verde
Sequência
Branco
Lustre
Vítreo (vidroso); gorduroso nas superfícies de fratura; ceroso a fosco em formas microcristalinas
Transparência / Diafaneidade
Transparente a translúcido (opaco em variedades maciças, com muitas inclusões ou criptocristalinas).
Dureza (Mohs)
7
Decote
Pobre
Direção de Clivagem
Indistinta em {0111} e {1011}
Ângulo de Clivagem / Qualidade de Partição
Sem clivagem verdadeira; pode ocorrer partição indistinta nos planos de macla segundo a lei do Brasil.
Fratura
Concoidal a subconcoidal.
tenacidade
Frágil
Gravidade específica
2.65 - 2.66
Magnetismo
Não magnético (diamagnético).
Ponto de fusão
1713 °C
Estabilidade Térmica
Sofre uma transição de fase reversível e deslocativa para o beta-quartzo hexagonal de alta temperatura (β-SiO₂) a 573 °C (1063 °F) a 1 atm, acompanhada por expansão de volume estrutural; converte-se em tridimita acima de 870 °C e cristobalita acima de 1470 °C.
Propriedades Ópticas Mostrar Esconder
Índice de refração
1.544 - 1.553
Índice de refração Alpha
1.544
Índice de Refração Beta
1.544
Índice de Refração Gama
1.553
Ângulo Axial Óptico (2V)
0° (uniaxial)
Sinal Óptico / Extinção
Positivo (+)
Birrefringência
0.009
Dispersão
0.013
Caractere óptico
Uniaxial+
pleocroísmo
Nenhuma a fraca (em variedades macrocristalinas coloridas, como Ametista, Citrino e Quartzo Fumê).
Detalhes de Pleocroísmo
Dicroísmo fraco em ametista escura (púrpura / vermelho-púrpura) e quartzo fumê (marrom-amarelado / marrom-avermelhado); nenhum em cristal de rocha incolor puro.
Fenômenos Ópticos
Asterismo (estrela de 6 raios causada por inclusões orientadas de rutilo), chatoyancy (quartzo olho-de-gato, olho de tigre), iridescência (quartzo íris / quartzo arco-íris devido a interferência de fratura em filme fino), polarização circular óptica (rotaciona a luz polarizada plana ao longo do eixo c).
Fluorescência
Inerte a fracamente fluorescente sob radiação UV; cores diagnósticas de catodoluminescência (CL) revelam zoneamento de crescimento (azul, vermelho ou verde-amarelado dependendo de [AlO₄] e centros de defeitos estruturais).
Luminescência / Fosforescência / Termoluminescência
Geralmente não fluorescente; algumas variedades específicas ou espécimes com inclusões exibem fluorescência fraca verde, amarela ou azul sob UV de onda curta (254 nm) ou UV de onda longa (365 nm); fortemente triboluminescente (emite flashes de luz quando cristais são golpeados ou esfregados juntos no escuro).
Espectro de Absorção
Altamente transparente nas regiões UV, visível e infravermelho próximo; bandas de absorção vibracional infravermelha diagnósticas em 1080 cm⁻¹, 798 cm⁻¹, 778 cm⁻¹ (dubleto de estiramento Si-O-Si) e 460 cm⁻¹ (dobramento Si-O).
Ocorrência e Formação Mostrar Esconder
Processo de Formação
Cristaliza em magmas ígneos e pegmatitos, veios hidrotermais, quartzitos metamórficos e ambientes sedimentares.
Ambiente Geológico
Ambientes ígneos, metamórficos e sedimentares, incluindo veios de quartzo, geodos, pegmatitos e areias detríticas.
Minerais associados
Feldspato, Muscovita, Biotita, Turmalina, Calcita, Fluorita, Pirita, Hematita
Localidade-tipo
Nenhuma localidade-tipo única; o quartzo foi reconhecido historicamente e é mantido por direito antigo.
Principais Países / Localidades Produtoras
AustráliaÁustriaBrazilCanadáChinaFrançaAlemanhaIndiaItáliaJapãoMadagascarMéxicoNamibiaNoruegaPaquistãoPeruRussiaÁfrica do SulEspanhaSuíçaReino UnidoEstados Unidos
Tipo de Depósito Econômico
Veios hidrotermais, pegmatitos graníticos, depósitos de placer, quartzitos e camadas de areia de sílica.
História e Denominação Mostrar Esconder
Ano de Descoberta
Ancient / Prehistoric (Documented in classical Greek mineral treatises by Theophrastus in ~300 BCE as κρύσταλλος (krýstallos)).
Origem do Nome
Derivado da palavra alemã Quarz, de origem do alto alemão médio / eslava (do polonês kwardy, que significa "duro").
Repositório de Espécimes Tipo
Nenhum designado; mineral pré-existente
Segurança e Informações Relacionadas Mostrar Esconder
Vestibilidade
Excelente
Riscos para a saúde
Completamente não tóxico e inerte em formas sólidas de amostra de mão e joias; a inalação ocupacional de longo prazo de poeira de sílica cristalina respirável (RCS) gerada durante operações de corte a seco, britagem ou mineração apresenta graves riscos à saúde (causa silicose e é classificada como carcinogênico humano do Grupo 1 da IARC).
Precauções de Manuseio
Seguro para limpeza ultrassônica, a vapor e química; sempre aplique corte úmido e use respiradores contra partículas certificados N95/FFP3 ao cortar, esmerilhar ou polir espécimes de quartzo em bloco.
Variedades
Cristal de Rocha, Ametista, Citrino, Quartzo Fumê, Quartzo Rosa, Prasiolita, Ametrino, Quartzo Leitoso, Quartzo Rutilado, Quartzo Turmalinado, Morion, Calcedônia (variedades criptocristalinas: Ágata, Jaspe, Cornalina, Ônix, Crisoprásio).
Politipos
Nenhum (Polimorfos incluem Beta-quartzo, Tridimita, Cristobalita, Coesita, Stishovita, Moganita, Seifertita).
Minerais Relacionados
Tridimita (SiO₂), Cristobalita (SiO₂), Coesita (SiO₂), Stishovita (SiO₂), Moganita (SiO₂), Opala (SiO₂·nH₂O), grupo dos feldspatos.
Comercial e Gemologia Mostrar Esconder
Tratamentos Comuns
Quartzo colorido e comercial pode ser tratado termicamente, irradiado, tingido, revestido ou ter fraturas preenchidas; o cristal de rocha natural é comumente não tratado.
Melhorias
Irradiação pode produzir quartzo fumê; calor pode modificar ametista ou citrino; revestimentos e tingimento são usados para material decorativo.
Cortes comuns
Corte brilhantecorte step/esmeraldalapidação de fantasia sob medidaCabochõesMiçangasesferas esféricasentalhes lapidares intrincadoslâminas de onda ópticase placas osciladoras.
Raridade / Grau de Mercado
Extremamente Comum (cristais gigantes de alta clareza, sem inclusões, aglomerados estéticos de grau de museu e raras fases de cor naturais não aquecidas, como ametrino natural ou prasiolita, são de Raros a grau de Museu).