Где применяют кварц. Физико-химические свойства кварца

Кварц - минерал, являющийся одним из самых распространённых: его содержание в коре Земли - более 60%. Благодаря доступности и цветовому разнообразию даёт возможность широкого спектра применения. В переводе с немецкого языка - «руда секущих жил». Месторождения находятся по всей планете. Важное место занимают Бразилия, США, Украина.

Характеристика и происхождение

Кристаллы кварца имеют форму шестигранника с пирамидальной вершиной. В природе встречается довольно большими группами. Склонен к образованию двойников. В чистом виде минерал представляет двуокись кремния (SiO2), бесцветен и прозрачен. Возможно наличие трещин внутри или дефектов, встречается белесый окрас камня. При формировании кристалла происходит смешивание с разными химическими элементами.

Наиболее часто встречаются примеси железных и алюминиевых соединений, кардинально меняющих конечный цвет камня. Плотность кварца составляет 2,6−2,65 г/см, уступая таким камням, как алмаз, топаз и корунд. Растворить камень способна только плавиковая кислота или щелочные расплавы, а температура плавления кварца превышает 1700 °C. Этот минерал является одним из представителей стеклообразующих оксидов. Из расплавленного горного хрусталя, жильного кварца и кварцевого песка получают кварцевое однокомпонентное стекло. В зависимости от структуры формирования кристаллов выделяют два типа:

1. Кристаллический (горный хрусталь, аметист, раухтопаз и другие).
2. Скрытокристаллический, невыраженное строение (авантюрин, сердолик, агат, «кошачий глаз» и другие).

Из-за химического строения обладает свойством полиморфизма.

Двумя полиморфными кристаллическими модификациями диоксида кремния являются:

1. Тригональная форма, устойчивая к температуре до 573 °C.
2. Гексагональная форма, образующаяся при давлении в 1 атм., в температурном промежутке 573−870°C.

В природе чаще всего встречается кварц, а обнаруживаемые его формы являются изменёнными тригональными. Также стоит отметить разницу в направлении роста кристалла относительно главной оси.

Структурно-морфологическая форма кристалла строится винтообразно, с левым или правым направлением хода. Внешне проявляется в симметрии определённых сторон.

Различные геологические процессы могут идти с формированием кварцевых пород. Возможно образование кристаллов кварца из магмы. Кварцевая составляющая встречается как в интрузивных (граните, диорите), так и эффузивных (риолете, даците) породах кислого и среднего состава. Может быть частью пород основного состава - кварцевое габбро. В кислой среде вулканических пород возможно образование порфировых вкрапленников.

Кристаллизация минерала происходит в обогащённой флюидами пегматитовой магме. Внутренняя часть жил пегматита может состоять из чистого кварца (кварцевого ядра). Так, он является основным минералом апогранитных метасоматитов - грейзенов. Происходящие гидротермальные изменения являются катализаторами при формировании кварцевых и хрусталеносных жил. В процессе выветривания находящийся на поверхности кварц скапливается в россыпях гальки различного происхождения (прибрежно-морского, эолового, аллювиального и других). Большое значение для промышленности имеют мономинеральные месторождения кварцевого песка.

Искусственный камень

Кварц можно выращивать в лаборатории, для этого оптимизирован гидротермальный способ. Достоинствами такого камня являются равномерность распределения примесей и более высокий уровень химической чистоты. Твёрдость минерала, выращенного в лаборатории, близка к природному показателю. Важным аспектом является возможность производить синтетические монокристаллы, обладающие более высокими пьезохарактеристиками.

Кварц, полученный искусственным способом , может быть любого цвета и степени интенсивности, иметь градиентный переход или смену цвета. Выращиванием кристаллов в лабораторных условиях занимаются в нескольких местах России (Гусь-Хрустальный, Шилово-Рязанская область, Южноуральск). Стоимость природного камня и синтетического может быть равной. Отличить искусственный камень от созданного природой можно, обратив внимание на присутствие и расположение пузырьков и мелких трещинок.

Появление в натуральном кварце пузырьков воздуха возможно при нарастании одного кристалла поверх другого или в месте интенсивного потока питающего раствора. Трещины могут образовываться при резких перепадах температуры во время роста кристалла кварца. Местом появления трещины будет участок с наибольшим внутренним напряжением.

Так, наблюдая в камне хаотические трещинки и пузырьки, можно предположить об искусственном происхождении камня.

Применение в сферах жизнедеятельности

Будучи важным элементом многих процессов, кварц нашёл применение в разных областях. Стекольная и керамическая промышленность используют большие объёмы чистого кварцевого песка и горного хрусталя. Широкую популярность этот материал получил в создании оптических приборов, ультразвуковых генераторов, радио и телефонов.

Литотерапия является спорным медицинским направлением, в отличие от распространённого применения кварцевых ламп. Ювелирная промышленность использует камни для создания украшений, предметов интерьера (вазы, чаши, статуэтки) и вещей, наделённых сверхъестественными свойствами (шары, пирамиды). Дополнительное применение обжига или облучения может изменить цвет натурального кварца.

Сверхъестественные свойства

Для разностороннего описания минерала кварца стоит упомянуть о магических свойствах, приписываемых данному камню. Кристаллы разного окраса применяются для разных целей. Йоги считают, что аметист, расположенный между бровей, поможет открыть третий глаз и погрузиться в подсознание, но также стимулирует чувство интуиции и открывает дар видения будущего.

Считается, что полупрозрачный розовый кварц заживляет любовные раны, помогает настроиться на получение позитивных эмоций, а в сердце зарождает чувство любви и добра. Кварц молочного цвета помогает в поиске «второй половинки». Камни со световым бликом (кошачий и тигровый глаз) являются оберегами, защищают от зависти, клеветы и сглаза.

Кварц считается одним из самых распространённых минералов на Земле, выступающим в качестве породообразующего вещества многих магматических и метаморфических материалов.

Его массовая доля в коре планеты превышает 60%.

Под общей формулой кварца объединяется множество видов минерала, которые отличаются своими физическими и химическими свойствами.

Свойства минерала

Слово «кварц» имеет немецкое происхождение. Согласно одной из версий, оно образовалось от «quarz», что значит «твёрдый», а по другой - от слов «querklüfterz» или «quererz» (при дословном переводе означает «руда секущих жил»). Формула кварца в химии - SiO2 (диоксид кремния).

В чистом виде этот минерал бесцветен и прозрачен или же обладает белой окраской, которая может образовываться из-за трещин во внутренней структуре или кристаллических дефектов. Он отличается блестящей поверхностью, которая может напоминать стекло. Иные оттенки у этого камня появляются из-за примеси других веществ (чаще всего - оксидов железа).

Кварц принято относить к группе стеклообразующих оксидов , благодаря чему он может выступать главной составляющей для создания стекла. Ещё одним свойством камня является способность пропускать ультрафиолетовые лучи. Минерал считается твёрдым материалом, он даже способен оставлять царапины на стекле.

Этот материал обладает отсутствием спайности, свойствами пьезоэлектрика и диэлектрика, стойкостью к выветриванию (не разлагается химическим путём). Температура плавления камня составляет +1713−1728 градусов по Цельсию. Он почти не вступает в реакцию с кислотами - исключение составляет лишь HF (плавиковая кислота), при взаимодействии кварца с которой образуется летучее соединение SiF4. При этом минерал способен поддаваться влиянию щелочных составов.

У камня существуют двойники - полевой шпат, халцедон, нефелин, опал и топаз.

Полевой шпат можно отличить по совершенной спайности в 2 направлениях, которой кварц не обладает вовсе. Опал и халцедон можно отличить даже внешне по восковому блеску и более плотному строению. Нефелин способен растворяться в крепком растворе серной кислоты, а топазу свойственна спайность в 1 направлении.

Происхождение кварца

Кварц образуется в результате различных геологических процессов. Он способен кристаллизоваться непосредственно из магмы с кислым составом, образуя порфировые вкрапленники. Камень формируется на основе пегматитовых магм, которые обогащены флюидами, и считается одним из основных минералов в группе гранитных пегматитов. При этом материал срастается с калиевым полевым шпатом, который и считается пегматитом, причём внутренние части таких жил довольно часто состоят из чистого кварца.

Минерал входит как в интрузивные породы (диорит, гранит), так и в эффузивные материалы (дацит, риолит) с кислым и средним составом. Камень также встречается в магматических образованиях основного состава (кварцевое габбро).

Кроме того, кварцевые и хрусталеносные жилы могут появляться в результате гидротермального процесса. При этом особенно важными считаются слои этого минерала, которые относятся к альпийскому типу. При преобладании поверхностных условий кварц способен накапливаться в россыпях разнообразного генезиса - эоловых, прибрежно-морских, аллювиальных и других.

Главным поставщиком натурального кварца считается Бразилия. Месторождения минерала встречаются и в других регионах:

В России этот камень также добывается. Он встречается на Урале (деревни Шайтанка, Липовка, Южаковка, Мурзинка и другие), на территории Якутии (Большая Хатыма), Приморье, Восточном Оренбуржье.

Основные виды камня

Несмотря на общую для всей группы химическую формулу, кварц встречается во множестве вариаций, причём ни один из других минералов не может похвастаться таким огромным количеством разновидностей. К основным видам относятся:

Кроме того, встречаются разновидности под названием бычьего (бурый или густо-малиновый цвет), соколиного (синевато-серый), кошачьего (белый, серый или розовый с эффектом отлива на свету) и тигрового (золотисто-коричневатый) глаза. Среди минералов, которые относятся к группе кварцита, также стоит выделить морион, имеющий чёрный цвет, раухтопаз (дымчатый кварц), отличающийся светло-серым или светло-бурым оттенком, зелёный празем, цитрин лимонно-жёлтого тона и розовый кварц.

Искусственным путём получается такая разновидность камня, как празиолит. Этот материал имеет луково-зелёный оттенок и получается в результате прокаливания жёлтого кварца.

Лечебные способности

Сторонники народной медицины считают, что кварцевые образования обладают рядом целебных свойств. Одним из самых популярных рецептов использования этого минерала считается кварцевая вода, которую можно сделать в домашних условиях. Для приготовления кристаллы следует поместить в воду, настоять в течение суток, после чего пропустить через фильтры. Считается, что полученная жидкость обладает пользой для организма и способна лечить некоторые болезни.

Её применение позволяет бороться с заболеваниями дыхательной системы. Кроме того, вода имеет омолаживающий и антибактериальный эффект, благодаря чему её используют для лечения недугов кожного покрова. Жидкость борется с угревой сыпью, дерматитами, а при постоянном применении кожа приобретает нежность и упругость.

Эта вода обладает ранозаживляющей и антисептической способностями, поэтому её можно применять для приготовления компрессов от ран, порезов или ожогов. Жидкость также лечит ушибы, синяки и гематомы.

Подвески с кварцевыми кристаллами способны укреплять иммунную систему, сокращать симптомы простудных заболеваний и усиливать центральную нервную систему, снижая воздействие стрессов. Особые свойства при этом приписываются минералу белого цвета. Благодаря химической формуле кварцита при смене температуры этот камень начинает выделять озоновые вещества, которые очищают организм от углекислоты и налаживают работу лёгких.

Минерал также хорошо воздействует на мочеполовую систему, особенно эффективными считаются кристаллы фиолетового цвета. Их используют для лечения бесплодия, при снижении репродуктивной функции и для восстановления потенции.

Магическая сила

Минералу приписывают и магические способности, поскольку считается, что он обладает сильной энергетикой. В этой сфере используются шары, линзы и кристаллы камня, которые применяются при жертвенных и спиритических сеансах, предсказании будущего и других ритуалах. Среди магических способностей кварца выделяют следующие:

Астрологи считают, что изделия из этого камня подходят Тельцам, Львам, Овнам, Водолеям, Стрельцам, Весам и Скорпионам. Не рекомендуется использовать этот камень Девам и Близнецам.

Сферы использования

Благодаря своим физическим и химическим свойствам кварц считается ценным минеральным сырьём. Одним из его важнейших свойств, которое нашло применение в различных сферах, считается пьезоэффект, открытый в 1880 году французскими учёными - братьями Пьером и Полем Кюри, однако использовать эту способность впервые предложил их соотечественник Поль Ланжевен во время Первой Мировой войны. Он считал, что пьезоэффект можно применять для получения ультразвука, который поможет обнаружить подводные лодки противника.

В современном мире различные пьезоэлементы из кварца применяются в качестве хороших источников ультразвука, а также при сборке промышленных, исследовательских, медицинских и даже бытовых аппаратов - к примеру, пьезозажигалок, приборов для ультразвуковой борьбы с крысами и другими грызунами. Это приспособление вызывает у животных некомфортное состояние, из-за чего они в течение нескольких дней покидают помещение.

Резонаторы из кварца применяются как фильтры, которые отличаются высокой избирательной способностью, а также в целях эталонирования и стабилизации частот при производстве генераторов. Их также задействуют при изготовлении радио- и телефонной аппаратуры.

Не менее ценным минерал считается в стекольной и керамической отраслях промышленности. В этих сферах обычно задействуют горный хрусталь или кварцевый песок без примесей. Материал используется для изготовления кварцевого стекла и конструирования кремнезёмистых огнеупоров. Камень применяется и для производства сосудов, используемых в химической сфере.

Монокристаллы кварца нашли широкое применение в оптическом приборостроении. В этой отрасли они используются при изготовлении призм и фильтров для монохроматоров, спектрографов и линз для УФ-оптики.

Благодаря внешней привлекательности и твёрдости минерал популярен и в ювелирном искусстве. Он используется в качестве поделочного материала, из которого вырезают статуэтки, амулеты, предметы для украшения интерьера. Кроме того, некоторые прозрачные или красивоокрашенные разновидности кварца считаются полудрагоценными камнями, поэтому из них изготавливают бусы, ожерелья, браслеты, а также вставляют в изделия из золота и серебра.

Иногда кварц, имеющий естественное происхождение, могут подделывать, выдавая за него аналог, произведённый синтетическим путём, или обычное стекло. Чтобы отличить натуральный камень от подделки, нужно провести по поверхности минерала острым или тупым предметом - к примеру, ножом или камнем. Если это настоящий кварц, на нет не останется никаких следов. Кроме того, поверхность натурального минерала всегда будет холоднее, тогда как подделка быстро нагревается в руках.

Кварц - один из самых распространённых минералов в земной коре, породообразующий минерал большинства магматических и метаморфических пород. Свободное содержание в земной коре 12%. Входит в состав других минералов в виде смесей и силикатов. В общей сложности массовая доля кварца в земной коре более 60%. Имеет множество разновидностей и как ни один другой минерал разнообразен и по цвету, и по формам нахождения, и по генезису. Встречается практически во всех типах месторождений.
Химическая формула: SiO 2 (диоксид кремния).

Смотрите так же:

СТРУКТУРА

Тригональная сингония. Кремнезём, наиболее распространённой формой нахождения которого в природе является кварц, обладает развитым полиморфизмом.
Две основные полиморфные кристаллические модификации двуокиси кремния: гексагональный β-кварц, устойчивый при давлении в 1 атм. (или 100 кн/м 2) в интервале температур 870-573°С, и тригональный α-кварц, устойчивый при температуре ниже 573°С. В природе широко распространён именно α-кварц, эту устойчивую при низких температурах модификацию обычно называют просто кварцем. Все гексагональные кристаллы кварца, находимые в обычных условиях, являются параморфозами α-кварца по β-кварцу. α-кварц кристаллизуется в классе тригонального трапецоэдра тригональной сингонии. Кристаллическая структура — каркасного типа, построена из кремне-кислородных тетраэдров, расположенных винтообразно (с правым или левым ходом винта) по отношению к главной оси кристалла. В зависимости от этого различают правые и левые структурно-морфологические формы кристаллов кварца, отличимые внешне по симметрии расположения некоторых граней (например, трапецоэдра и др.). Отсутствие плоскостей и центра симметрии у кристаллов α-кварца обусловливает наличие у него пьезоэлектрических и пироэлектрических свойств.

СВОЙСТВА

В чистом виде кварц бесцветен или имеет белую окраску из-за внутренних трещин и кристаллических дефектов. Элементы-примеси и микроскопические включения других минералов, преимущественно оксидов железа, придают ему самую разнообразную окраску. Причины окраски некоторых разновидностей кварца имеют свою специфическую природу.
Часто образует двойники. Растворяется в плавиковой кислоте и расплавах щелочей. Температура плавления 1713-1728 °C (из-за высокой вязкости расплава определение температуры плавления затруднено, существуют различные данные). Диэлектрик и пьезоэлектрик.

Относится к группе стеклообразующих оксидов, то есть может быть главной составляющей стекла. Однокомпонентное кварцевое стекло из чистого оксида кремния получают плавлением горного хрусталя, жильного кварца и кварцевого песка. Диоксид кремния обладает полиморфизмом. Стабильная при нормальных условиях полиморфная модификация - α-кварц (низкотемпературный). Соответственно β-кварцем называют высокотемпературную модификацию.

МОРФОЛОГИЯ

Обычны кристаллы в виде шестигранной призмы, с одного конца (реже с обоих) увенчанной шести- или трехгранной пирамидальной головкой. Часто по направлению к головке кристалл постепенно сужается. На гранях призмы характерна поперечная штриховка. Наиболее часто кристаллы имеют удлиненно-призматический облик с преимущественным развитием граней гексагональной призмы и двух ромбоэдров, образующих головку кристалла. Реже кристаллы принимают облик псевдогексагональной дипирамиды. Внешне правильные кристаллы кварца обычно сложно сдвойникованы, образуя наиболее часто двойниковые участки по т. н. бразильскому или дофинейскому законам. Последние возникают не только при росте кристаллов, но и в результате внутренней структурной перестройки при термических β-α полиморфных переходах, сопровождаемых сжатием, а также при механических деформациях.
В магматических и метаморфических горных породах кварц образует неправильные изометричные зерна, сросшиеся с зернами других минералов, его кристаллами часто инкрустированы пустоты и миндалины в эффузивах.
В осадочных породах — конкреции, прожилки, секреции(жеоды), щётки мелких короткопризматических кристаллов на стенках пустот в известняках и др. Также обломки различной формы и размеров, галька, песок.

РАЗНОВИДНОСТИ КВАРЦА

Желтоватый или мерцающий буровато-красный кварцит (в связи с включениями слюды и железной слюдки).
- слоисто-полосчатая разновидность халцедона.
- фиолетовый.
Бингемит - иризирующий кварц с включениями гётита.
Бычий глаз — густо-малиновый, бурый
Волосатик - горный хрусталь с включениями тонкоигольчатых кристаллов рутила, турмалина и/или других минералов, образующих игольчатые кристаллы.
- кристаллы бесцветного прозрачного кварца.
Кремень - тонкозернистые скрытокристаллические агрегаты кремнезёма непостоянного состава, состоящие в основном из кварца и в меньшей степени халцедона, кристобалита, иногда с присутствием небольшого количества опала. Обычно находятся в виде конкреций или гальки, возникающей при их разрушении.
Морион - чёрный.
Переливт - cостоят из перемежающихся слоев микрокристаллов кварца и халцедона, никогда не бывают прозрачными.
Празем - зелёный (из-за включений актинолита).
Празиолит - луково-зелёный, получается искусственно прокаливанием жёлтого кварца.
Раухтопаз (дымчатый кварц) - светло-серый или светло-бурый.
Розовый кварц - розовый.
- скрытокристаллическая тонковолокнистая разновидность. Полупрозрачен или просвечивает, цвет от белого до медово-жёлтого. Образует сферолиты, сферолитовые корки, псевдосталактиты или сплошные массивные образования.
- лимонно-жёлтый.
Сапфировый кварц - синеватый, грубозернистый агрегат кварца.
Кошачий глаз - белый, розоватый, серый кварц с эффектом светового отлива.
Соколиный глаз - окварцованный агрегат синевато-серого амфибола.
Тигровый глаз - аналогичен соколиному глазу, но золотисто-коричневого цвета.
- коричневый с белыми и чёрными узорами, красно-коричневый, коричнево-жёлтый, медовый, белый с желтоватыми или розоватыми прослоями. Для оникса особо характерны плоско-параллельные слои разного цвета.
Гелиотроп — непрозрачная тёмно-зелёная разновидность скрытокристалического кремнезема, по большей части тонкозернистого кварца, иногда с примесью халцедона, оксидов и гидроксидов железа и других второстепенных минералов, с ярко-красными пятнами и полосами.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ

Кварц образуется при различных геологических процессах:
Непосредственно кристаллизуется из магмы кислого состава. Кварц содержат как интрузивные (гранит, диорит), так и эффузивные (риолит, дацит) породы кислого и среднего состава, может встречаться в магматических породах основного состава (кварцевое габбро).
В вулканических породах кислого состава нередко образует порфировые вкрапленники.
Кварц кристаллизуется из обогащенных флюидами пегматитовых магм и является одним из главных минералов гранитных пегматитов. В пегматитах кварц образует срастания с калиевым полевым шпатом (собственно пегматит), внутренние части пегматитовых жил нередко сложены чистым кварцем (кварцевое ядро). Кварц является главным минералов апогранитных метасоматитов — грейзенов.
При гидротермальном процессе образуются кварцевые и хрусталеносные жилы, особое значение имеют кварцевые жилы альпийского типа.
В поверхностных условиях кварц устойчив, накапливается в россыпях различного генезиса (прибрежно-морских, эоловых, аллювиальных и др.). В зависимости от различных условий образования кварц кристаллизуется в различных полиморфных модификациях.

ПРИМЕНЕНИЕ

Кварц используется в оптических приборах, в генераторах ультразвука, в телефонной и радиоаппаратуре (как пьезоэлектрик), в электронных приборах («кварцем» в техническом сленге иногда называют кварцевый резонатор - компонент устройств для стабилизации частоты электронных генераторов). В больших количествах потребляется стекольной и керамической промышленностью (горный хрусталь и чистый кварцевый песок). Также применяется в производстве кремнезёмистых огнеупоров и кварцевого стекла. Многие разновидности используются в ювелирном деле.

Монокристаллы кварца применяются в оптическом приборостроении для изготовления фильтров, призм для спектрографов, монохроматоров, линз для Уф-оптики. Плавленый кварц применяют для изготовления специальной химической посуды. Кварц также используется для получения химически чистого кремния. Прозрачные, красивоокрашенные разновидности кварца являются полудрагоценными камнями и широко применяются в ювелирном деле. Кварцевые пески и кварциты используются в керамической и стекольной промышленности

Кварц (англ. Quartz) — SiO 2

КЛАССИФИКАЦИЯ

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Многочисленные разновидности кварца люди научились обрабатывать и использовать в качестве украшений или с практическими целями ещё в древние времена. Плотность и высокая твёрдость камня позволяла делать из него инструменты и орудия, которыми обрабатывались поля, а также оружие, чтобы охотиться на крупных зверей.

В то же время люди верили, что камень обладает магическими свойствами и способен влиять на окружающий мир. Кварцевые кристаллы имели большое значение в виде линз использовались жрецами для получения жертвенного огня, который нельзя было разжигать никакими иными способами. Описание свойств этого камня известно ещё с античности.

Что же до месторождений этого камня, то их очень много, и они раскиданы по всему миру. И это не удивительно - кварц является самым распространённым минералом на Земле. Наибольшее количество залежей обнаружено на территории США, Бразилии и Украины, в этих странах находят наибольшее количество уникальных кристаллов, которые потом становятся ценными приобретениями для многочисленных коллекционеров. Много горного хрусталя, абсолютно прозрачной разновидности этого минерала, добывается в России - в Якутии и на севере Уральских гор.

Состав кварца элементарен - это оксид кремния, его формула такова: SiO2 . В чистом виде это вещество не имеет никакого цвета и совершенно прозрачно, но состав может немного меняться в зависимости от различных примесей, они-то и окрашивают материал в разные цвета.

Структура камня - шестигранный кристалл с острой пирамидальной верхушкой. Наиболее часто кремниевый состав кварца разбавляется алюминием и железом, так и их различными соединениями.

Обычный состав камня меняется и за счёт постепенного «впитывания» соседствующих пород, которые остаются в виде нитевидных или крапчатых вкраплений в микротрещинках и пустотах. Друзы (скопления мелких кварцевых кристаллов) могут достигать поистине гигантских размеров и весить не одну тонну, такое часто происходит с аметистовым кварцем (от прозрачного аметиста такой минерал отличается матовостью и белыми кругами).

Кварц - минерал, оксид кремния. Один из самых рапространёных минералов в Земной коре.

Кремнезём, наиболее распространённой формой нахождения которого в природе является кварц, обладает развитым полиморфизмом.

Две основные полиморфные кристаллические модификации двуокиси кремния: гексагональный α-кварц, устойчивый при давлении в 1 атм. (или 100 кн/м2) в интервале температур 870-573°С, и тригональный β-кварц, устойчивый при температуре ниже 573°С. В природе широко распространён именно β-кварц. Все гексагональные кристаллы α-кварца, находимые в обычных условиях, являются параморфозами β-кварца по α-кварцу. β-кварц кристаллизуется в классе тригонального трапецоэдра тригональной сингонии. Кристаллическая структура - каркасного типа, построена из кремне-кислородных тетраэдров, расположенных винтообразно (с правым или левым ходом винта) по отношению к главной оси кристалла.

В зависимости от этого различают правые и левые структурно-морфологические формы кристаллов кварца, отличимые внешне по симметрии расположения некоторых граней (например, трапецоэдра и др.). Отсутствие плоскостей и центра симметрии у кристаллов β-кварца обусловливает наличие у него пьезоэлектрических и пироэлектрических свойств.

Другие полиморфные модификации кремнезёма:

• Кристобалит
• Тридимит
• Коэсит
• Стишовит (образуется при очень высоком давлении и умеренной температуре, впервые обнаружен на месте эпицентра ядерного взрыва)
• Моганит
• Сейфертит
• Кварц изоструктурен с берлинитом.

Наиболее часто кристаллы имеют удлиненно-призматический облик с преимущественным развитием граней гексагональной призмы и двух ромбоэдров, образующих головку кристалла. Реже кристаллы принимают облик псевдогексагональной дипирамиды. Внешне правильные кристаллы кварца обычно сложно сдвойникованы, образуя наиболее часто двойниковые участки по т. н. бразильскому или дофинейскому законам. Последние возникают не только при росте кристаллов, но и в результате внутренней структурной перестройки при термических α-β полиморфных переходах, сопровождаемых сжатием, а также при механических деформациях.

В магматических и метаморфических горных породах кварц образует неправильные изометричные зерна, сросшиеся с зернами других минералов, его кристаллами часто инкрустированы пустоты и миндалины в эффузивах.
В осадочных породах - конкреции, прожилки, секреции(жеоды), щётки мелких короткопризматических кристаллов на стенках пустот в известняках и др. Также обломки различной формы и размеров, галька, песок.

Растворяется в плавиковой кислоте. Температура плавления 171 - 1728°С (из-за высокой вязкости расплава определение температуры плавления затруднено, существуют различные данные).

SiO2 относится к группе стеклообразующих оксидов, то есть склонен к образованию переохлажденного расплава - стекла.

Разновидности кварца

• Горный хрусталь - кристаллы бесцветного прозрачного кварца
• Раухтопаз (дымчатый кварц) - светло-серый или светло-бурый
• Морион - чёрный
  Аметист - драгоценная разновидность горного хрусталя фиолетового, фиолетово-розового, сиренево-красного цвета
• Цитрин - лимонно-жёлтый
• Авантюрин - мерцающий из-за многочисленных включений мелких чешуек слюды или гематита (железной слюдки) кварцит желтоватого или буровато-красного цвета
• Празем - зелёный (из-за включений актинолита)
• Волосатик - горный хрусталь с включениями тонкоигольчатых кристаллов рутила, турмалина, гётита или других минералов, образующих тонко-игольчатые кристаллы
• Халцедон - скрытокристаллическая тонковолокнистая разновидность - включая цветные разновидности со своими названиями -
• сердолик: - желтый, оранжевый, красный;
• сардер: (или сард) - красновато-бурый, коричневый;
• плазма -: зеленый;
• хризопраз -: яблочно-зеленый, окрашенный тонкими включениями ии-кельсодержащих силикатов;
• оникс -: черно-белый (полосчатый);
• карнеол: - мясо-красный. Существуют и другие. Полупрозрачен или просвечивает, цвет от белого или серого до медово-жёлтого. Образует сферолиты, сферолитовые корки, псевдосталактиты или сплошные массивные образования
• Агат - слоисто-полосчатая разновидность халцедона
• Кремень - тонкозернистые скрытокристаллические агрегаты кремнезёма непостоянного состава, состоящие в основном из кварца и в меньшей степени халцедона, кристобалита, иногда с присутствием небольшого количества опала. Обычно находятся в виде конкреций или гальки, возникающей при их механическом разрушении.
• Тигровый глаз, Соколиный глаз, Бычий глаз - продукты замещения (псевдоморфозы) кварцем различных видов амфиболов.
• См. также: Опал (аморфный кремнезём)

Условия образования

Кварц образуется при различных геологических процессах:

Непосредственно кристализуется из магмы кислого состава. Кварц содержат как интрузивные (гранит, диорит), так и эффузивные (риолит, дацит) породы кислого и среднего состава, может встречаться в магматических породах основного состава (кварцевое габбро).

В вулканических породах кислого состава нередко образует порфировые вкрапленники.
Кварц кристализуется из обогащенных флюидами пегматитовых магм и является одним из главных минералов гранитных пегматитов. В пегматитах кварц образует срастания с калиевым полевым шпатом (собственно пегматит), внутренние части пегматитовых жил нередко сложены чистым кварцем (кварцевое ядро). Кварц является главным минералов апогранитных метасоматитов - грейзенов.

При гидротермальном процессе образуются кварцевые и хрусталеносные жилы, особое значение имеют кварцевые жилы альпийского типа.

В поверхностных условиях кварц устойчив, накапливается в россыпях различного генезиса (прибрежно-морских, эоловых, аллювиальных и др.).

В зависимости от различных условий образования кварц кристаллизуется в различных полиморфных модификациях.

Кварц добывается практически повсеместно. В России месторождения минерала есть в Карелии, Забайкалье, на Урале и Алтае. Очень много кварца в Сибири, на Кавказе, в Памире, Австрии, США, Мадагаскаре, Бразилии.

Применение

Ценное минеральное сырье: используется в оптических приборах, в генераторах ультразвука, в телефонной и радиоаппаратуре (как пьезоэлектрик). В больших количествах потребляется стекольной и керамической промышленностью (горный хрусталь и чистый кварцевый песок) Также применяется в производстве кремнеземистых огнеупоров и кварцевого стекла. Многие разновидности используются в ювелирном деле как поделочные камни.

Европейские мастера «познакомились» с кварцем в XI-XV веках. Очень ценились бокалы и вазы из этого материала. В России данный материал начали использовать в XVIII веке. Из него делали броши, ожерелья, перстни, печати. Из данного минерала делают вазы, чаши, пепельницы.

Его применяют для изготовления чистящих средств.

Свойства минерала

• Происхождение названия: от стар. нем. Querklufter - руда секущих жил, или от нем. «кварр» - скрежет (зерна кварца при истирании издают характерный скрежет)
• Год открытия: известен с древних времён
• Электрические свойства минерала: пьезоэлектрик, пироэлектрик
• Термические свойства: α-кварц (триг, устойчив при t 573 °C).
• Люминесценция: может наблюдаться триболюминесценция
• IMA статус: действителен, описан впервые до 1959 (до IMA)
• Strunz (8-ое издание): 4/D.01-10
• Hey"s CIM Ref.: 7.8.1
• Dana (7-ое издание): 75.1.3.1
• Dana (8-ое издание): 75.1.3.1
• Молекулярный вес: 60.08
• Параметры ячейки: a = 4.9133Å, c = 5.4053Å
• Отношение: a:c = 1: 1.1
• Число формульных единиц (Z): 3
• Объем элементарной ячейки: V 113.00 ų
• Двойникование: три закона двойниковых срастаний: дофинейский –срастание индивидов одной энантиоморф. модификации (правой с правым или левой с левым) с поворотом одного индивида относительно др. вокруг двойниковой оси L3 на 60°; бразильский - срастание правого и левого к
• Точечная группа: 3 2 - Trapezohedral
• Пространственная группа: P31 2 1
• Плотность (расчетная): 2.66
• Плотность (измеренная): 2.65
• Показатели преломления: nω = 1.543 - 1.545 nε = 1.552 - 1.554
• Максимальное двулучепреломление: δ = 0.009
• Тип: одноосный (+)
• Оптический рельеф: низкий
• Форма выделения: Обычны кристаллы в виде шестигранной призмы, с одного конца (реже с обоих) увенчанной шести- или трехгранной пирамидальной головкой. Часто по направлению к головке кристалл постепенно сужается. На гранях призмы характерна поперечная штриховка; сплошные массы различной плотности и зернистости (от крупно- до скрытокристаллических), тонковолокнистые, сферолитовые, натёчные (халцедон) и землистые агрегаты.
• Классы по систематике СССР: Оксиды
• Классы по IMA: Оксиды
• Химическая формула: SiO 2
• Сингония: тригональная
• Цвет: Белый, Бесцветный, Жёлтый, Красный, Зеленый, Коричневый, Розовый, Оранжевый, Серый, Фиолетовый, Чёрный
• Цвет черты: белый
• Блеск: стеклянный матовый жирный
• Прозрачность: прозрачный полупрозрачный просвечивает мутный водяно-прозрачный
• Спайность: несовершенная по {1011}
• Излом: раковистый
• Твердость: 7
• Хрупкость: Да
• Литература: Юргенсон Г. А. Типоморфизм и рудоносность жильного кварца. М.,1997.
• Дополнительно:

Фото минерала

Статьи по теме

• Кварц является одним из самых распространенных минералов
  Хотя кварц является одним из самых распространенных минералов и его кристаллические формы легко поддаются определению, его никоим образом не следует исключать из разряда драгоценных камней.
• Кварц и его разновидности
  К обширной группе кварца относятся минералы, которые, как бы сильно не отличались друг от друга внешним видом или внутренним строением, имеют очень простой и постоянный химический состав, представляя собой соединение кремния с кислородом, иначе – окись кремния, или кремнезем.
• Яшма представляет собой горную породу
  Яшма - прекрасный художественный материал, ее отличает высокая прочность, удивительная красота рисунков и тонов, огромные запасы и крупные размеры монолитов.

Месторождения минерала Кварц

• Додо месторождение
• Нестер-Шор месторождение
• Хусь-Ойка месторождение
• Дальнегорск
• Актас
• Пуйва
• Эвенкийский автономный округ
• Березовский рудник
• Кара-Оба
• Баженовское месторождение
• Голутвинский карьер
• Перекатное месторождение
• Мангышлак
• Тирляны месторождение
• Николаевский рудник
• 2-й Советский рудник
• Мурзинка, копь Мокруша.
• Московская область
• Малышевское
• Россия
• Алтайский край
• Свердловская область
• Челябинская область
• Астафьевское месторождение
• Адуйские копи
• Темиртаушик
• Биркачан
• Казахстан
• Республика Башкортостан
• Республика Саха (Якутия)
• Приморский край
• Мурзинка
• Ханты-Мансийский автономный округ
• Бразилия
• Лесото
• Михеевское медно-порфировое месторождение
• Нигерия
• Китай
• Южно-Африканская республика
• Лимпопо
• Волгоградская область
• Камышинский
• Кварцевые соты
• Хит-остров
• Кейвы
• Кольский п-ов
• Дашкесан
• Мурманская область
• Азербайджан
• Пакистан
• Марокко
• Испания
• Ловозерский
• Златоуст
• Валенсия
• Jacinto de Compostela
• Errachidia
• Goulmima
• Вазиристан