Kwarc, szeroko rozpowszechniony minerał wielu odmian, który składa się głównie z krzemionki lub dwutlenku krzemu (SiO 2). Mogą występować drobne zanieczyszczenia, takie jak lit, sód, potas i tytan. Kwarc przyciągał uwagę od najwcześniejszych czasów; przezroczyste kryształy były znane starożytnym Grekom jako krystallos - stąd nazwa kryształ, lub częściej kryształ górski, zastosowana do tej odmiany. Nazwa kwarc to stare niemieckie słowo o niepewnym pochodzeniu, po raz pierwszy użyte przez Georgiusa Agricolę w 1530 r.
minerał krzemionkowy: kwarc
Kwarc występuje w wielu odmianach w prawie wszystkich typach skał magmowych, osadowych i metamorficznych. Zostało również znalezione
Następnie następuje krótka obróbka kwarcu. Aby uzyskać pełne leczenie, patrz minerał krzemionkowy.
Kwarc ma duże znaczenie gospodarcze. Wiele odmian to kamienie szlachetne, w tym ametyst, cytryn, kwarc dymny i kwarc różany. Ważnym kamieniem budowlanym jest piaskowiec złożony głównie z kwarcu. Duże ilości piasku kwarcowego (znanego również jako piasek krzemionkowy) są wykorzystywane do produkcji szkła i ceramiki oraz do form odlewniczych w odlewaniu metali. Kruszony kwarc jest używany jako materiał ścierny w papierze ściernym, piasek krzemionkowy jest stosowany do piaskowania, a piaskowiec jest nadal używany w całości do produkcji osełek, kamieni młyńskich i kamieni szlifierskich. Szkło krzemionkowe (zwane także stopionym kwarcem) jest stosowane w optyce do przesyłania światła ultrafioletowego. Rurki i różne naczynia ze stopionego kwarcu mają ważne zastosowania laboratoryjne, a włókna kwarcowe są stosowane w wyjątkowo wrażliwych urządzeniach ważących.
Kwarc jest drugim po skaleń drugim najbogatszym minerałem w skorupie ziemskiej. Występuje w prawie wszystkich kwasowych skałach magmowych, metamorficznych i osadowych. Jest niezbędnym minerałem w tak bogatych w krzemionkę skałach felsowych, jak granity, granodiority i ryolity. Jest wysoce odporny na warunki atmosferyczne i ma tendencję do koncentracji w piaskowcach i innych skałach odpryskowych. Wtórny kwarc służy jako cement w tego rodzaju skałach osadowych, tworząc przerosty na ziarnach detrytycznych. Mikrokrystaliczne odmiany krzemionki znane jako chert, krzemień, agat i jaspis składają się z drobnej sieci kwarcu. Metamorfizm skał magmowych i osadowych zawierających kwarc zwykle zwiększa ilość kwarcu i jego wielkość ziaren.
Kwarc występuje w dwóch postaciach: (1) alfa- lub niski kwarc, który jest stabilny do 573 ° C (1063 ° F) i (2) beta- lub wysoki kwarc, stabilny powyżej 573 ° C. Oba są ściśle powiązane, z niewielkimi ruchami ich atomów składowych podczas przejścia alfa-beta. Struktura beta-kwarcu jest heksagonalna, z leworęczną lub praworęczną grupą symetrii równo zasiedloną kryształami. Struktura alfa-kwarcu jest trygonalna, ponownie z grupą symetrii prawo- lub leworęcznej. W temperaturze przejścia czworościenna struktura skrętu beta-kwarcu powoduje symetrię alfa-kwarcu; atomy przemieszczają się ze specjalnych pozycji grupy kosmicznej na bardziej ogólne pozycje. W temperaturach powyżej 867 ° C (1593 ° F) beta-kwarc zmienia się w tridymit, ale transformacja jest bardzo wolna, ponieważ zachodzi rozerwanie wiązania w celu utworzenia bardziej otwartej struktury. Przy bardzo wysokich ciśnieniach alfa-kwarc przekształca się w koezyt, a przy jeszcze wyższych ciśnieniach stiszowit. Takie fazy obserwowano w kraterach uderzeniowych.
Kwarc jest piezoelektryczny: kryształ wytwarza ładunki dodatnie i ujemne na naprzemiennych krawędziach pryzmatu, gdy jest poddawany ciśnieniu lub napięciu. Ładunki są proporcjonalne do zmiany ciśnienia. Ze względu na swoje właściwości piezoelektryczne płytkę kwarcową można stosować jako manometr, podobnie jak w aparacie do głębokiego sondowania.
Tak jak kompresja i napięcie wytwarzają przeciwne ładunki, odwrotny efekt jest taki, że naprzemienne ładunki przeciwne powodują naprzemienne rozszerzanie i kurczenie się. Sekcja wycięta z kryształu kwarcu o określonej orientacji i wymiarach ma naturalną częstotliwość tego rozszerzania się i kurczenia (tj. Wibracji), która jest bardzo wysoka, mierzona w milionach wibracji na sekundę. Odpowiednio wycięte płyty kwarcowe są używane do sterowania częstotliwością w radiach, telewizorach i innym sprzęcie elektronicznym oraz do zegarów i zegarków sterowanych kryształami.
Chiny, Japonia i Rosja są głównymi światowymi producentami kwarcu. W Belgii, Brazylii, Bułgarii, Francji, Niemczech, Afryce Południowej i Wielkiej Brytanii wydobywa się również znaczne ilości tego minerału.
Aby uzyskać szczegółowe właściwości fizyczne, patrz minerał krzemionkowy (
stół).
