Namn
kvarts
Intro
Kvarts är den definitiva trigonala polymorfen av kiseldioxid (SiO₂) vid låga temperaturer, stabil upp till 573 °C vid omgivande tryck. Som det definierande riktmärket för Mohs hårdhet 7 och en av de mest förekommande bergartsbildande ramtektosilikaterna i jordens kontinentalskorpa, är kvarts känt för sin starka piezoelektricitet, kemiska hållbarhet, avsaknad av spaltning och omfattande uppsättning färgade makrokristallina och mikrokristallina (kalcedon) varianter.
Grundinformation Visa Dölj
Mineral-ID
kvarts
Vanliga synonymer / alias
Alfa-kvarts, Lågkvarts, Bergkristall (makrokristallin färglös), Kiseldioxid, Kvarts
Kemi Visa Dölj
Kemisk formel
SiO₂
Element
Kisel (Si), Syre (O)
Mindre grundämnen / Föroreningar
Fe, Al, Ti, Mn, Li, Na, K, H₂O
Empirisk formel
SiO₂
Molekylvikt (g/mol)
60.08
löslighet
Olöslig i vatten och vanliga organiska lösningsmedel; mycket svagt löslig i rent vatten under superkritiska hydrotermala förhållanden; löses av vattenhaltig fluorvätesyra (HF) och varma koncentrerade lösningar av alkalimetallhydroxider (KOH, NaOH).
Reaktion på syra
Inget (Fullständigt inert mot saltsyra (HCl), salpetersyra (HNO₃) och svavelsyra (H₂SO₄) vid omgivnings- och koktemperaturer; reagerar uteslutande med fluorvätesyra (HF)).
Klassificering Visa Dölj
Mineraltyp
Mineralarter
IMA Status
undantagen
IMA Symbol
Qtz
Strunzklassifikation
04.DA.05
Dana-klassificering
75.01.03.01
Mineralgrupp
Kvartsgruppen (Silikater / Oxider)
Kristallstruktur Visa Dölj
Kristallsystem
Trigonal (låg/alfa-kvarts); hexagonal symmetri för hög/beta-kvarts över 573 °C
Kristallvana
Prismatiska sexsidiga kristaller med pyramider, horisontella räfflor, drusbeläggningar, massiva aggregat, mikrokristallin kalcedon och geodfyllningar.
Kristall Klass
Trigonal trapezoedrisk, 32 (P3₁21 eller P3₂21)
Rymdgrupp
P3₁21 eller P3₂21
Cellparameter A (Ångström)
4.913
Cellparameter B (Ångström)
4.913
Cellparameter C (Ångström)
5.405
Cellvinkel Alfa (grader)
90
Cellvinkel Beta (grader)
90
Cellvinkel Gamma (Grader)
120
Enhetscell Z
3
Kristalltvillingbildning
Exceptionellt vanlig; omfattar Dauphiné-tvillingar (penetrationstvilling med c-axeln som tvillingaxel), Brazil-tvillingar (optisk kontakttvilling på {11-20}), Japan Law-tvillingar (kontakttvilling på {11-22} i en vinkel av 84°33'), och Esterel Law-tvillingar.
Vanliga kristallytor
{10-10} prisma, {10-11} positiv romboeder, {01-11} negativ romboeder
Fysikaliska egenskaper Visa Dölj
Primärfärg
FärglösLila (P)RosaGul (Y)Grön (G)VitgråbrunSvart
Vanliga färger
Färglös, vit, grå, lila, gul, rosa, brun, svart och grön
Svit
Vit
Glans
Vitrös (glasartad); fettartad på brottytor; vaxartad till matt i mikrokristallina former
Transparens / Diafaneitet
Transparent till halvgenomskinlig (opak i massiva, kraftigt inklusionsrika eller kryptokristallina varianter).
Hårdhet (Mohs)
7
klyfta
Fattig
Spaltriktning
Otydlig på {0111} och {1011}
Spaltvinkel / Spaltningskvalitet
Ingen äkta spaltning; otydlig delning kan förekomma på Brasilienlagens tvillingplan.
Fraktur
Konkoidal till subkonkoidal.
Ihärdighet
Skör
Specifik gravitation
2.65 - 2.66
Magnetism
Icke-magnetisk (diamagnetisk).
Smältpunkt
1713 °C
Termisk stabilitet
Undergår en reversibel, displaciv fasövergång till högtemperaturhexagonal betakvarts (β-SiO₂) vid 573 °C (1063 °F) vid 1 atm, åtföljd av strukturell volymexpansion; omvandlas till tridymit över 870 °C och kristobalit över 1470 °C.
Optiska egenskaper Visa Dölj
Brytningsindex
1.544 - 1.553
Brytningsindex Alpha
1.544
Brytningsindex beta
1.544
Brytningsindex Gamma
1.553
Optisk axialvinkel (2V)
0° (enaxlig)
Optiskt tecken / Extinktion
Positiv (+)
Dubbelbrytning
0.009
spridning
0.013
Optiskt tecken
Enaxlig+
Pleokroism
Ingen till svag (i färgade makrokristallina varianter såsom ametist, citrin och rökkvarts).
Pleokroism Detaljer
Svag dikroism i mörk ametist (lila / rödaktigt lila) och rökkvarts (gulaktigt brun / rödaktigt brun); ingen i ren färglös bergkristall.
Optiska fenomen
Asterism (6-strålig stjärna orsakad av orienterade rutilinneslutningar), chatoyans (kattöga-kvarts, tigeröga), iridiscens (iris-kvarts / regnbågskvarts på grund av tunnfilmsinterferens i sprickor), optisk cirkulär polarisation (roterar planpolariserat ljus längs c-axeln).
Fluorescens
Inert till svagt fluorescerande under UV-strålning; diagnostiska katodoluminescensfärger (CL) avslöjar tillväxtzonering (blå, röd eller grönaktig-gul beroende på [AlO₄] och strukturella defektcentra).
Luminescens / Fosforescens / Termoluminescens
Generellt icke-fluorescerande; vissa specifika varianter eller prov med inneslutningar uppvisar svag grön, gul eller blå fluorescens under SW-UV (254 nm) eller LW-UV (365 nm); starkt triboluminescerande (avger ljusblixtar när kristaller slås eller gnids mot varandra i mörker).
Absorptionsspektrum
Mycket transparent över UV-, synliga och nära-IR-områden; diagnostiska vibrationsinfraröda absorptionsband vid 1080 cm⁻¹, 798 cm⁻¹, 778 cm⁻¹ (Si-O-Si-sträckningsdublett) och 460 cm⁻¹ (Si-O-böjning).
Förekomst och bildning Visa Dölj
Formationsprocess
Kristalliserar i magmatiska magmor och pegmatiter, hydrotermala gångar, metamorfa kvartsiter och sedimentära miljöer.
Geologisk miljö
Magmatiska, metamorfa och sedimentära miljöer inklusive kvartsådror, geoder, pegmatiter och detritala sandar.
Associerade mineral
Fältspat, Muskovit, Biotit, Turmalin, Kalcit, Fluorit, Pyrit, Hematit
Typlokalitet
Ingen enskild typlokalitet; kvarts erkändes historiskt och omfattas av övergångsbestämmelser.
Stora producerande länder / orter
AustralienÖsterrikeBrazilKanadaChinaFrankrikeTysklandIndiaItalienJapanMadagascarMexicoNamibiaNorgePakistanPeruRussiaSydafrikaSpanienSchweizStorbritannienFörenta staterna
Ekonomisk fyndighetstyp
Hydrotermala gångar, granitpegmatiter, placerfyndigheter, kvartsiter och kiselsandslager
Historia och namngivning Visa Dölj
Upptäcktsår
Ancient / Prehistoric (Documented in classical Greek mineral treatises by Theophrastus in ~300 BCE as κρύσταλλος (krýstallos)).
Namn Ursprung
Härlett från det tyska ordet Quarz, av medelhögtyskt / slaviskt ursprung (från polska kwardy, som betyder "hård").
Typexemplarsamling
Ingen angiven; befintlig mineral
Säkerhet och relaterad information Visa Dölj
Bärbarhet
Utmärkt
Hälsorisker
Helt giftfritt och inert i fasta handprovs- och smyckeformer; långvarig yrkesmässig inandning av respirabelt kristallint kiseldioxiddamm (RCS) som genereras vid torr skärning, krossning eller gruvdrift utgör allvarliga hälsorisker (orsakar silikos och klassificeras som ett humant cancerframkallande ämne i IARC-grupp 1).
Hanteringsföreskrifter
Säker för ultraljuds-, ång- och kemisk rengöring; tillämpa alltid våtkapning och bär certifierade partikelrespiratorer av typ N95/FFP3 vid kapning, slipning eller polering av bulkkvartsprover.
Sorter
Bergkristall, ametist, citrin, rökkvarts, rosenkvarts, prasiolit, ametrin, mjölkkvarts, rutilkvarts, turmalinkvarts, morion, kalcedon (kryptokristallina varianter: agat, jaspis, karneol, onyx, krysopras).
Polytyper
Inga (Polymorfer inkluderar Beta-kvarts, Tridymit, Cristobalit, Coesit, Stishovit, Moganit, Seifertit).
Relaterade mineraler
tridymit (SiO₂), kristobalit (SiO₂), coesit (SiO₂), stishovit (SiO₂), moganit (SiO₂), opal (SiO₂·nH₂O), fältspatgruppen.
Kommers och gemologi Visa Dölj
Vanliga behandlingar
Färgad och kommersiell kvarts kan vara värmebehandlad, bestrålad, färgad, belagd eller sprickfylld; naturlig bergkristall är vanligtvis obehandlad.
Förbättringar
Bestrålning kan producera rökkvarts; värme kan modifiera ametist eller citrin; beläggningar och färgning används för dekorationsmaterial.
Vanliga styckningsdelar
Briljantslipningtrappslipning/smaragdslipningskräddarsydd fantasyslipningCabochonerPärlorsfäriska sfärerintrikata lapidära sniderieroptiska vågplattoroch oscillatorplattor.
Raritet / Marknadsklass
Extremt vanligt (Högklara, inneslutningsfria jättekristaller, estetiska kluster i museiklass och sällsynta naturliga, ej värmebehandlade färgvarianter som naturlig ametrin eller prasiolit är Sällsynta till museiklass).