Nume
cuarț
Introducere
Cuarțul este polimorful trigonal definitoriu de temperatură joasă al dioxidului de siliciu (SiO₂), stabil până la 573 °C la presiuni ambientale. Ca reper definitoriu pentru duritatea Mohs 7 și unul dintre cei mai abundenți tectosilicați cu rețea formatori de roci din crusta continentală a Pământului, cuarțul este renumit pentru piezoelectricitatea sa puternică, durabilitatea chimică, absența clivajului și gama extinsă de varietăți macrocristaline și microcristaline colorate (calcedonie).
Informații de bază Arată Ascunde
Identificare mineral
cuarț
Sinonime comune / Aliasuri
Cuarț alfa, Cuarț de joasă temperatură, Cristal de stâncă (incolor macro-cristalin), Silice, Cuarț
Chimie Arată Ascunde
Formulă chimică
SiO₂
Elemente
Siliciu (Si), Oxigen (O)
Elemente minore / Impurități
Fe, Al, Ti, Mn, Li, Na, K, H₂O
Formula empirică
SiO₂
Masa moleculară (g/mol)
60.08
Solubilitate
Insolubil în apă și solvenți organici standard; foarte ușor solubil în apă pură în condiții hidrotermale supercritice; dizolvat de acid fluorhidric apos (HF) și soluții concentrate fierbinți de hidroxizi de metale alcaline (KOH, NaOH).
Reacție la acid
Niciunul (Complet inert la acizii clorhidric (HCl), azotic (HNO₃) și sulfuric (H₂SO₄) la temperaturi ambiante și de fierbere; reacționează exclusiv cu acidul fluorhidric (HF)).
Clasificare Arată Ascunde
Tip de mineral
Specii minerale
Stare IMA
Exceptat
IMA Simbol
Qtz
Clasificarea Strunz
04.DA.05
Clasificare Dana
75.01.03.01
Grup de minerale
Grupul Cuarț (Silicați / Oxizi)
Structura cristalină Arată Ascunde
Sistem Cristalin
Trigonal (cuarț alfa de joasă temperatură); simetrie hexagonală pentru cuarț beta de înaltă temperatură peste 573 °C
Habitus cristalin
Cristale prismatice hexagonale cu piramide, striuri orizontale, acoperiri drusiforme, agregate masive, calcedon microcristalin și umpluturi de geode.
Clasa Crystal
Trapezoedric trigonal, 32 (P3₁21 sau P3₂21)
Grup spațial
P3₁21 sau P3₂21
Parametrul celulei A (Angstrom)
4.913
Parametrul de celulă B (Angstrom)
4.913
Parametrul C al celulei (Angstrom)
5.405
Unghiul Alfa al Celulei (Grade)
90
Unghiul celulei Beta (Grade)
90
Unghiul Gamma al celulei (Grade)
120
Celulă elementară Z
3
Gemenirea cristalină
Excepțional de comune; include macle după legea Dauphiné (maclă de pătrundere cu axa c drept axă de maclare), macle după legea Braziliei (maclă de contact optic pe {11-20}), macle după legea Japoniei (maclă de contact pe {11-22} la un unghi de 84°33') și macle după legea Esterel.
Fețe cristaline comune
{10-10} prismă, {10-11} romboedru pozitiv, {01-11} romboedru negativ
Proprietăți fizice Arată Ascunde
Culoare primară
IncolorViolet (P)RozGalben (Y)Verde (G)AlbGrimaroNegru
Culori comune
Incolor, alb, gri, violet, galben, roz, maro, negru și verde.
Serie
Alb
Lustru
Vitos (sticios); unsuros pe suprafețele de fractură; de la ceros la mat în formele microcristaline
Transparență / Diafanitate
Transparent până la translucid (opac în varietăți masive, puternic incluse sau criptocristaline).
Duritate (Mohs)
7
Decolteu
Sărac
Direcția de clivaj
Indistinct pe {0111} și {1011}
Unghiul de clivaj / Calitatea separării
Nu există clivaj real; poate apărea o separare neclară pe planele de maclă după legea Braziliei.
fractură
Concoidal spre subconcoidal.
Tenacitate
Fragil
Densitate relativă
2.65 - 2.66
magnetism
Nemagnetic (diamagnetic).
Punct de topire
1713 °C
Stabilitate termică
Suferă o tranziție de fază reversibilă, displazivă, către beta-cuarț hexagonal de înaltă temperatură (β-SiO₂) la 573 °C (1063 °F) la 1 atm, însoțită de expansiune volumetrică structurală; se transformă în tridimită peste 870 °C și cristobalit peste 1470 °C.
Proprietăți optice Arată Ascunde
Indicele de refracție
1.544 - 1.553
Indice de refracție Alfa
1.544
Indice de refracție Beta
1.544
Indicele de refracție Gamma
1.553
Unghiul Optic Axial (2V)
0° (uniaxial)
Semn optic / Extincție
Pozitiv (+)
Birefringență
0.009
dispersie
0.013
Caracter Optic
Uniaxial+
Pleocroism
Absent până la slab (în varietățile macrocristaline colorate, cum ar fi ametistul, citrinul și cuarțul fumuriu).
Detalii despre pleocroism
Dicroism slab în ametist închis (purpuriu / roșiatic-purpuriu) și cuarț fumuriu (gălbui-maroniu / roșiatic-maroniu); niciunul în cristal de stâncă incolor pur.
Fenomene optice
Asterism (stea cu 6 raze cauzată de incluziuni orientate de rutil), chatoyanță (cuarț ochi de pisică, ochi de tigru), iridență (cuarț iris / cuarț curcubeu datorită interferenței peliculelor subțiri pe fisuri), polarizare circulară optică (rotește lumina plan-polarizată de-a lungul axei c).
Fluorescență
Inert până la slab fluorescent sub radiații UV; culorile de catodoluminiscență (CL) diagnostice dezvăluie zonarea de creștere (albastru, roșu sau galben-verzui, în funcție de [AlO₄] și de centrele cu defecte structurale).
Luminescență / Fosforescență / Termoluminescență
În general nefluorescent; unele varietăți specifice sau specimene cu incluziuni prezintă fluorescență slabă verde, galbenă sau albastră sub UV cu undă scurtă (254 nm) sau UV cu undă lungă (365 nm); puternic triboluminescent (emite flash-uri de lumină atunci când cristalele sunt lovite sau frecate între ele în întuneric).
Spectru de absorbție
Foarte transparent în regiunile UV, vizibil și infraroșu apropiat; benzi diagnostice de absorbție vibrațională în infraroșu la 1080 cm⁻¹, 798 cm⁻¹, 778 cm⁻¹ (dublet de întindere Si-O-Si) și 460 cm⁻¹ (îndoire Si-O).
Apariție și Formare Arată Ascunde
Procesul de formare
Cristalizează în magme ignee și pegmatite, filoane hidrotermale, cuarțite metamorfice și medii sedimentare.
Mediul Geologic
Medii magmatice, metamorfice și sedimentare, inclusiv filoane de cuarț, geode, pegmatite și nisipuri detritice.
Minerale asociate
Feldspat, Muscovit, Biotit, Turmalină, Calcit, Fluorit, Pirită, Hematit
Localitate tip
Nu există o singură localitate tip; cuarțul a fost recunoscut istoric și este acceptat prin drepturi dobândite
Principalele țări / localități producătoare
AustraliaAustriaBrazilCanadaChinaFranțaGermaniaIndiaItaliaJaponiaMadagascarMexicNamibiaNorvegiaPakistanPeruRussiaAfrica de SudSpaniaElvețiaRegatul UnitStatele Unite
Tip depozit economic
Filoane hidrotermale, pegmatite granitice, zăcăminte aluvionare, cuarțite și strate de nisip silicios.
Istoric și denumire Arată Ascunde
Anul descoperirii
Ancient / Prehistoric (Documented in classical Greek mineral treatises by Theophrastus in ~300 BCE as κρύσταλλος (krýstallos)).
Originea numelui
Derivat din cuvântul german Quarz, de origine din germana medie înaltă / slavă (din polonezul kwardy, însemnând "dur").
Depozit de specimene tip
Niciunul desemnat; mineral exceptat (grandfathered)
Siguranță și informații conexe Arată Ascunde
Confort la purtare
Excelent
Riscuri pentru sănătate
Complet non-toxic și inert în formele solide de specimen de mână și bijuterii; inhalarea ocupațională pe termen lung a prafului de silice cristalină respirabilă (RCS) generat în timpul operațiunilor de tăiere uscată, zdrobire sau exploatare minieră prezintă pericole grave pentru sănătate (cauzează silicoză și este clasificat ca fiind cancerigen uman de Grupa 1 IARC).
Precauții la manipulare
Sigur pentru curățare ultrasonică, cu abur și chimică; asigurați întotdeauna tăierea umedă și purtați măști respiratorii de particule certificate N95/FFP3 atunci când tăiați, șlefuiți sau lustruiți specimene de cuarț în vrac.
Varietăți
Cristal de stâncă, Ametist, Citrin, Cuarț fumuriu, Cuarț roz, Prasiolit, Ametrin, Cuarț lăptos, Cuarț rutilat, Cuarț turmalinat, Morion, Calcedonie (varietăți criptocristaline: Agat, Jasp, Cornelină, Onix, Crisopraz).
Politipuri
Niciunul (Polimorfi includ Beta-cuarț, Tridimit, Cristobalit, Coezit, Stishovit, Moganit, Seifertit).
Minerale legate
Tridimit (SiO₂), Cristobalit (SiO₂), Coezit (SiO₂), Stishovit (SiO₂), Moganit (SiO₂), Opal (SiO₂·nH₂O), Grupul feldspaților.
Comercial și Gemologie Arată Ascunde
Tratamente comune
Cuarțul colorat și comercial poate fi tratat termic, iradiat, vopsit, acoperit sau cu fisuri umplute; cristalul de rocă natural este de obicei netratat.
Îmbunătățiri
Iradierea poate produce cuarț fumuriu; căldura poate modifica ametistul sau citrinul; acoperirile și vopsirea sunt utilizate pentru material decorativ.
Tăieturi comune
tăietură brilianttăietură în trepte/smaraldfacetare fantasy personalizatăCabochoaneMărgelesfere sfericesculpturi lapidare complexelame de undă opticeși plăci de oscilator.
Raritate / Grad de piață
Extrem de comun (Cristalele gigant de înaltă claritate, fără incluziuni, aglomerările estetice de calitate muzeală și fazele de culoare rare, naturale, neîncălzite, precum ametrinul natural sau prasiolitul, sunt de la Rar la calitate muzeală).
