Kwarc








































































Kwarc






Quartz oisan.jpg



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.:




Kula z kwarcu o masie 48,5 kg i średnicy 32,7 cm znajdująca się Muzeum Historii Naturalnej w Waszyngtonie




  • 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 |




Uwagi |




  1. Oznaczenia α i β bywają stosowane odwrotnie[potrzebny przypis].



Przypisy |




  1. Kazimierz Maślankiewicz: Kamienie szlachetne. Wydawnictwa Geologiczne, 1982 Warszawa, s. 194. ISBN 83-220-0132-0.


  2. Kazimierz Maślankiewicz: Kamienie szlachetne. Wydawnictwa Geologiczne, 1982 Warszawa, s. 325. ISBN 83-220-0132-0.


  3. abcdef W. Jaroszewski (red.). Przewodnik do ćwiczeń z geologii dynamicznej. Wydawnictwa Geologiczne. Warszawa, 1986. Strony 21-22. ​ISBN 83-220-0180-0


  4. 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)].








這個網誌中的熱門文章

12.7 cm/40 Type 89 naval gun

Rikitea

University of Vienna