Kwarc
| |||
Właściwości chemiczne i fizyczne | |||
Skład chemiczny | ditlenek krzemu (SiO2) | ||
Twardość w skali Mohsa | 7 | ||
Przełam | zadziorowaty lub muszlowy | ||
Łupliwość | brak | ||
Pokrój kryształu | słupowe, igiełkowe, pseudoregularne (diament marmaroski), bipiramidalny | ||
Układ krystalograficzny | trygonalny – kwarc niskotemperaturowy; heksagonalny – kwarc wysokotemperaturowy, | ||
Właściwości mechaniczne | kruchy | ||
Gęstość minerału | 2,648-2,651 g/cm³ | ||
Właściwości optyczne | |||
Barwa | bezbarwny, biały, szary, odcienie barwy żółtej, pomarańczowy, różowy, brązowopurpurowy, fioletowy, zielony, czarny; rzadko niebieski. | ||
Rysa | biała | ||
Połysk | szklisty, na przełamie tłusty | ||
Współczynnik załamania | no = 1,544 ne = 1,553 | ||
Inne | optycznie dodatni | ||
Dodatkowe dane | |||
Postacie alotropowe | odmiany α i β, trydymit, krystobalit, coesyt, stiszowit, keatyt | ||
Szczególne własności | anizotropia przewodnictwa cieplnego (od 6,1 do 9,5 J/(m·K)), dwójłomność, aktywność optyczna, silny efekt piezoelektryczny |
Kwarc (dawniej kwarzec) – minerał z gromady krzemianów przestrzennych[1] zbudowany głównie z dwutlenku krzemu.
Nazwa pochodzi:
od starogermańskiego kwarr (quarz) = zgrzyt – tak określali ten minerał niemieccy górnicy,- lub słowiańskiego kwardy = twardy (kwarda = kwarzec),
- gr. krystallos = lód.
Spis treści
1 Właściwości
2 Odmiany kwarcu
3 Występowanie
4 Zastosowanie
5 Galeria zdjęć
6 Uwagi
7 Przypisy
8 Bibliografia
9 Linki zewnętrzne
Właściwości |
Zazwyczaj tworzy kryształy słupkowe wykształcone w postaci heksagonalnego słupa (o sześciobocznym przekroju), zakończonego ścianami romboedrów i podwójnych piramid. Prawidłowo wykształcone kryształy są najczęściej spotykane w geodach, kawernach i szczelinach skalnych, gdzie tworzą szczotki krystaliczne.
Oprócz struktury krystalicznej kwarc może tworzyć odmiany ziarniste, skrytokrystaliczne oraz naskorupienia i inkrustacje.
Kwarc jest przezroczysty; może być bezbarwny i może tworzyć wiele barwnych odmian.
Czysty, bezbarwny kwarc nazywany jest kryształem górskim lub skalnym. Samo słowo kryształ pochodzi od greckiego krystallos (dawniej oznaczającego lód), nazwanie w ten sposób kryształu górskiego wiąże się z wyglądem kryształów oraz faktem, iż wydają się one "zimne w dotyku". Wiąże się to z wysokim przewodnictwem cieplnym, dziesięciokrotnie wyższym niż dla wody i zarazem wysoką pojemnością cieplną kwarcu: objętościowe ciepło właściwe jest tylko ok. 2,3 krotnie mniejsze niż analogiczna wielkość dla wody. Właściwość ta jest wykorzystywana często do odróżnienia kwarcu oszlifowanego idealnie czystego od szkła o podobnych właściwościach optycznych. Szkło w dotyku wydaje się cieplejsze w porównaniu z kwarcem (oraz innymi kamieniami szlachetnymi)[2].
Kwarc często zawiera inkluzje gazowe, ciekłe oraz stałe. Inkluzje stałe, spowodowane przez różne minerały powodują zróżnicowanie barwy oraz wywołują ciekawe efekty optyczne, takie jak: asteryzm, iryzacja, opalescencja, awenturyzacja.
Znanych jest około 40 minerałów tworzących wrostki; kwarce zawierające wrostki bywają określane odrębnymi nazwami np. kwarc rutylowy, kwarcowe sokole oko.
Odmiany kwarcu |
W zależności od temperatury wyróżnia się[a]:
- Kwarc α – kwarc wysokotemperaturowy, heksagonalny, krystalizuje z magmy[3]. Często występuje w postaci podwójnej piramidy heksagonalnej i słupa heksagonalnego[3]. Po schłodzeniu do temperatury przejścia fazowego w 573 °C przechodzi w formę β[3]. Spotyka się jego paramorfozy w skałach magmowych, gdyż po ochłodzeniu kwarc α przechodzi w kwarc β[3].
- Kwarc β – kwarc niskotemperaturowy, trygonalny, powszechnie występujący na powierzchni Ziemi[3]. Jest trwały w temperaturze do 573 °C[3]. Krystalizuje z par i roztworów wodnych. Najdoskonalsze kryształy tej odmiany spotyka się w próżniach skalnych jako kryształ górski, czy kwarc zadymiony.
Inne polimorficzne odmiany kwarcu to np. trydymit, krystobalit, coesyt, stiszowit, lechaterieryt – powstające w specyficznych warunkach, rzadko spotykane. Sztucznie wytworzono także inne odmiany, nie występujące w przyrodzie, np. keatyt i moganit.
Ponadto, w zależności od dodatków, zanieczyszczeń i warunków powstawania, spotykane są jego różne formy, np.:
kwarc makrokrystaliczny:
kryształ górski – przezroczysty,
ametyst – fioletowy,
kwarc różowy,
cytryn – żółty,
kwarc dymny – brązowy,
morion – czarny,
awenturyn – jasnozielony,
kwarc mleczny – biały,
kwarc niebieski – kwarc azurytowy, także: szafirowy, lazurytowy, krokidolitowy,
kwarc zielony,
prazjolit,
krystobalit;
migotliwe odmiany kwarcu – obecność wrostków azbestu lub krokidolitu daje odpowiednio:
kwarcowe tygrysie oko,
kwarcowe kocie oko,
kwarcowe sokole oko,
kwarcowe bawole oko;
kwarc skrytokrystaliczny (krzemionka):
chalcedon:
agat:
agat mszysty,
onyks,
sardonyks,
sard,
ciemnozielony praz (prazolit),
zielony chryzopraz,
heliotrop,
jaspis,
karneol,
krzemień,
czert,
plazma (minerał);
kwarc bezpostaciowy:
opal.
Występowanie |
Kwarc jest najpospolitszym minerałem w skorupie ziemskiej[4]. Jest składnikiem wielu skał magmowych przesyconych krzemionką, (granitów, granodiorytów, pegmatytów), osadowych (piasków, żwirów, piaskowców, zlepieńców) i metamorficznych (gnejsów, łupków łyszczykowych, kwarcytów). Często występuje w formie żył kwarcowych (kwarc mleczny).
Miejsca występowania poszczególnych odmian kwarcu omówione zostaną na stronach dotyczących konkretnego rodzaju kwarcu, ale dobrze wykształcone, szczególne duże kryształy są spotykane w USA, Kanadzie, Brazylii, Urugwaju, Kazachstanie, na Ukrainie oraz na Madagaskarze.
Zastosowanie |
- wyroby z krzemienia (odmiana kwarcu) znane są od początku epoki kamiennej (starszego paleolitu) aż do końca neolitu;
- przy produkcji materiałów ściernych;
- w przemyśle ceramicznym, szklarskim, budowlanym;
- ważny składnik sprzętu medycznego i naukowego – chociaż zastępowany jest kwarcem syntetycznym;
- w przemyśle optycznym, w elektronice (piezokwarc, wyświetlacz ciekłokrystaliczny);
- do wyrobu detergentów, farb, pasty do zębów;
- w jubilerstwie jako kamień ozdobny i jubilerski – zastosowanie gemmologiczne;
- odmiany są poszukiwane przez kolekcjonerów;
- właściwości piezoelektryczne są wykorzystywane w elektronice (np. zegary kwarcowe) oraz zapalniczkach gazowych;
- surowiec, z którego pozyskuje się krzem polikrystaliczny.
Galeria zdjęć |
kryształ kwarcu mlecznego
ametyst z inkluzjami goethytu, Minas Gerais, Brazylia
Guerrero Meksyk
kwarc różowy
kwarc
ametryn
Uwagi |
↑ Oznaczenia α i β bywają stosowane odwrotnie[potrzebny przypis].
Przypisy |
↑ Kazimierz Maślankiewicz: Kamienie szlachetne. Wydawnictwa Geologiczne, 1982 Warszawa, s. 194. ISBN 83-220-0132-0.
↑ Kazimierz Maślankiewicz: Kamienie szlachetne. Wydawnictwa Geologiczne, 1982 Warszawa, s. 325. ISBN 83-220-0132-0.
↑ abcdef W. Jaroszewski (red.). Przewodnik do ćwiczeń z geologii dynamicznej. Wydawnictwa Geologiczne. Warszawa, 1986. Strony 21-22. ISBN 83-220-0180-0
↑ A Dictionary of Chemistry. John Daintith (red.). Wyd. 6. Oxford: Oxford University Press, 2008, s. 449. ISBN 978-0-19-920463-2.
Bibliografia |
- Maria Borkowska, Kazimierz Smulikowski: Minerały skałotwórcze. Warszawa: Wydawnictwa geologiczne, 1973.
- W. Szumann: Kamienie szlachetne i ozdobne.
- R. Hochleitner: Minerały i kryształy.
- O. Medenbach, C. Sussieck-Fornefeld: Minerały. Warszawa: Świat Książki, 1996, seria: Leksykon Przyrodniczy. ISBN 83-7129-194-9.
- Podręczny Leksykon Przyrodniczy – Minerały i kamienie szlachetne.
- C. Hall: Klejnoty kamienie szlachetne i ozdobne.
- Guillermo Gold Gormaz, Jordi Jubany Casanovas: Atlas mineralogii. Barbara Zapolska (tłum. z hiszp.). Warszawa: Wiedza i Życie, 1992. ISBN 83-85231-10-2.
Linki zewnętrzne |
- Kwarc. Muzeum geologiczne Państwowego Instytutu Geologicznego. [dostęp 2013-04-11]. [zarchiwizowane z tego adresu (2009-11-11)].
Kontrola autorytatywna (mineral species):
LCCN: sh85109732
GND: 4048011-2
NDL: 00570564
BNCF: 25500
- WorldCat