Как образуется кварц в природе

1. Во многих интрузивных и эффузивных кислых изверженных породах он, так же как и полевые шпаты и слюды, является существенной составной частью (в гранитах, гнейсах, кварцевых породах и др.). Порфировые кристаллы в кислых эффузивных породах обладают кристаллически-зональным строением, часто содержат включения вулканического стекла. ​

2. В крупных кристаллах (раухтопаз, морион, аметист и др.) он встречается в пустотах среди пегматитов также в ассоциации с полевыми шпатами, мусковитом, иногда топазом, бериллом, турмалином и другими минералами. Часто наблюдаются закономерные срастания его с крупными индивидами калиевых полевых шпатов — ортоклаза или микроклина, напоминающие в приполированных штуфах еврейские письмена. Характерно, что все эти включения кварца в каждом данном кристалле полевого шпата оптически ориентированы одинаково.

Как добывают кварц

3. Как постоянный жильный минерал, и притом в значительных массах, кварц распространен в чрезвычайно многочисленных на земном шаре гидротермальных месторождениях в ассоциации с самыми различными минералами: касситеритом, вольфрамитом, золотом, молибденитом, пиритом, халькопиритом, турмалином, кальцитом, хлоритами и др. Почти всегда он содержит микроскопические включения газов, жидкостей и твердых минеральных веществ. Агаты и ониксы в виде миндалин (секреций) самых различных форм и размеров широко распространены во многих эффузивных горных породах — мелафирах, базальтах, андезитах и др. (измененных пузыристых лавах). Образование их связано с проникновением концентрированных водных растворов кремнезема в заключительный этап гидротермальной
деятельности среди этих пород.

4. При экзогенных процессах кварц и халцедон в виде тонкозернистых агрегатов образуются при просачивании и кристаллизации из холодноводных растворов кремнезема. При этом известны случаи образования в пустотах кристаллов, например в трещинах среди окремненных приповерхностных процессах тех или иных пород (известняков, серпентинитов и др.). Зато гораздо шире в этих условиях образуется халцедон. Наблюдались случаи его отложения после опала в пустотах между колломорфными выделениями последнего. Наиболее широко халцедон распространен в виде кремней в известняках, а также желваков в коре выветривания, напоминающих по внешнему виду миндалины и жеоды однородного халцедона гидротермального происхождения в изверженных эффузивных породах.

5. При метаморфических процессах кварц в значительных массах образуется при обезвоживании опалсодержащих осадочных пород с образованием так называемых яшм и слоистых роговиков (чрезвычайно тонкозернистых кварцевых и кварцево-халцедоновых пород).

Однако наибольший интерес как с минералогической, так и с практической точки зрения представляют жилы «альпийского» типа», образующиеся в линзовидных трещинах, возникающих при метаморфизме и рассланцевании горных пород. В больших пустотах и трещинах («хрустальных погребах»), лишь частично выполненных минеральным веществом, стенки бывают усеяны наросшими прекрасно образованными, нередко крупными кристаллами в сопровождении хлоритов, полевого шпата, рутила, брукита, кальцита и др.

Эти жилы и сами кристаллы обладают многими характерными особенностями. Кристаллы горного хрусталя имеют самую различную ориентировку по отношению к стенкам пустот. Установлено, что эта ориентировка находится в зависимости от ориентировки породообразующих зерен кварца, обнаженных в стенках боковой породы и явившихся затравками для крупных кристаллов, выросших в пустоте. Кристаллы горного хрусталя с ненарушенным деформациями монокристаллическим строением (моноблоки) обладают наилучшими пьезоэлектрическими свойствами.

При процессах выветривания кварц является химически стойким минералом и потому накапливается в виде обломочных зерен в россыпях и осадочных породах (песчаниках, кварцитах). Псевдоморфозы его были установлены по самым различным минералам: кальциту, бариту, гипсу, полевым шпатам, оливину и т. д., а так же по животным и растительным остаткам.

Источник: natural-museum.ru

Разновидности, формула и применение кварца

Формула кварца — SiO2. Минерал имеет широкое распространение в природе, образуется при высоких температурах и используется в промышленности. Минерал подвергают обработке, поскольку в природе он встречается в форме кристаллов. Из кристаллов удается получить материал, пригодный для создания стекла и ювелирных украшений.

Кварц и его химическая формула

А также кварц считается спутником золота: при проведении поисковых работ старатели опираются на месторождения кварца. Залежи этого минерала в недрах Земли свидетельствуют о том, что условия климата того или иного региона можно считать благоприятными для формирования золота.

Химическая формула не считается сложной, что позволяет синтезировать минерал в условиях лаборатории. При этом кварц, созданный руками человека, подчас отличается выдающимися характеристиками. Он более прочный, да и цвет искусственных кристаллов насыщенный и яркий. По этой причине часто используют его для инкрустации драгоценностей, обрамляя кварц золотом или серебром.

Как образуется?

Процесс образования кварца сложный, в природе необходимо наличие специальных температурных условий, а также соблюдение определенного уровня давления. Минерал образуется в магматических породах, поэтому его нередко обнаруживают в местах активности вулканов и гейзеров.

Магма выходит на поверхность земли, а после застывает под действием температур и давления — так в породе образуется кварц. Но не весь кварц, который можно найти на нашей планете, пригоден для тех или иных отраслей промышленности. Все зависит от разновидности минерала и условий его формирования.

Температура плавления колеблется в пределах от 1713 до 1728 градусов Цельсия.

По своей природе кварц считают минералом, который не имеет цвета, но он может быть белым (другими словами, снежным или сахарным). Такой тип минерала используется ювелирами для создания украшений. Белый цвет можно получить, если нарушить целостность кристаллов. А также в природе существуют:

1. Дымчатый кварц или раухтопаз.
2. Розовый и зеленый кварц.

Самым редким и наиболее ценным считают минерал зеленого цвета, встретить его в природе практически невозможно. А путем синтезирования ученым удается создать не только кварц зеленого, но и синего оттенка, который в природе не встречается вовсе.

Несмотря на редкость и высокую стоимость, особого дефицита с розовым и дымчатым кварцем ювелиры не испытывают. Причиной всему технический прогресс, он помогает получить минерал любого оттенка.

В природе кристаллы нередко встречаются с примесями, то есть это не кварц в чистом виде, а смесь нескольких элементов. Можно обнаружить кристаллы с золотом и серебром, а также с примесью железа.

Нельзя сказать, что этот минерал обладает высокой стоимостью, несмотря на большое количество разновидностей. Его также не считают драгоценным, но стоимость некоторых украшений, инкрустированных кварцем, может удивить и даже повергнуть в шок.

В России его добывают:

• на Урале;
• на Кольском полуострове.

Так уж распорядилась природа, что этот минерал можно обнаружить где угодно. Часто его находят при поиске более ценных и дорогих металлов или камней.

Кварцевый песок, например, в старину использовали для обжига других минералов. В песке чаще всего обжигали топазы, чтобы изменить их цвет и придать нужный оттенок.

Температура плавления кварцевого песка мало чем отличается от температуры плавления кристаллов — она составляет от 1713 до 1728 градусов Цельсия.

Quarz — это немецкое слово, которое в переводе на русский означает «твердый». В природе минерал образуется при температуре в 1000°C.

Ценные разновидности

Существует несколько разновидностей кварца, которые ценятся дороже других, имеют такую же химическую формулу — они используются ювелирами для изготовления драгоценностей:

1. Розовый кварц.
2. Раухтопаз.
3. Сахарный или снежный кварц.
4. Агат.
5. Аметист.
6. Горный хрусталь.
7. Кошачий глаз.

1) Кристаллы розового или другого цвета в периоде встречаются редко. Их используют для изготовления драгоценностей. Считается, что минерал этого цвета идеально подходит девушкам, символизирует молодость, чистоту и невинность.

2) Раухтопаз не имеет никакого отношения к топазам — это кристаллы дымчатого цвета, они отличаются прозрачностью, используются ювелирами. Нередко полудрагоценный минерал выдают за драгоценный камень, поскольку раухтопаз — это бренд. Стоимость украшений с таким кварцем может удивить покупателя. Причина высокой стоимости может заключаться не только в цене раухтопаза, но и в стоимости оправы. Чаще всего для создания драгоценностей с раухтопазом ювелиры используют золото.

3) Бусы из снежного кварца поражают своей белизной, чистотой. Они стоят недорого, но при этом выглядят очень эффектно. А также подобная разновидность минерала используется для создания колец и серег. Ювелиры предпочитают сочетать снежный кварц с серебром.

4) Агат высокой стоимостью не отличается. Минерал имеет неравномерный цвет, бывает различных оттенков. Используется в ювелирной промышленности.

5) Аметист — это камень, который меняет цвет. Утром аметист нежно-розовый и прозрачный, днем при ярком свете он имеет насыщенный цвет, а к вечеру в сумерках становится фиолетовым. Сам по себе камень прозрачный, имеет овальную или прямоугольную форму, в зависимости от способа огранки.

6) Еще одной разновидностью кварца можно считать горный хрусталь. Прозрачный и бесцветный материал, который используют в различных отраслях промышленности, в основном для изготовления посуды и других предметов (статуэтки, сувениры и кристаллы).

7) Кошачий глаз — еще одна разновидность минерала, которую используют ювелиры. Камень имеет эффект вкрапления, напоминает глаз кошки.

На минерал влияют условия формирования — по этой причине он может быть различных цветов и иметь разнообразные свойства.

Природный камень розовый кварц и изделие с ним

Свойства и месторождения

Кварц считается одним из наиболее распространенных минералов на Земле. Обнаружить месторождение кварца можно в любой точке земного шара.

1. Бразилия.
2. Австралия.
3. Мадагаскар.
4. Шри-Ланка.
5. США (здесь впервые и был обнаружен минерал).

Благодаря широкому распространению по всему миру, особой надобности в синтетическом производстве минерала нет. Но эксперименты помогли создать материал, который превосходит по свойствам кварц природного происхождения.

• твердый и плотный, по шкале Мосса показатель оценивается в 7 баллов;
• прозрачный или белый минерал;
• плохо переносит взаимодействие с кислотами и щелочами.

Каждая из разновидностей кристаллов имеет свою историю открытия. В старину кристалл считали обрезом, в Риме его использовали в качестве кондиционера — считалось, что если подержать шарик в руках, то он способен охладить руки.

Немного магии

Маги наделяли минерал совершенно особыми свойствами: считали, что если долго всматриваться в кварц, то можно увидеть в кристалле будущее, разглядеть судьбу и разобраться в себе.

Минерал обладает несколькими свойствами и, по мнению магов и эзотериков, способен защитить человека:

• от необдуманных поступков;
• разочарований в жизни;
• депрессий и расстройств психики.

Колдуны с помощью кристалла связывались с потусторонним миром. По этой причине кварц использовали во время проведения обрядов. А также носили на шее, оберегая себя от потусторонних сил.

Талисманы устанавливали в доме, пытаясь защитить семью от ссор и скандалов. А еще люди верили, что кристалл способен избавить человека от порчи и сглаза. Снять усталость и переутомление, выполнить порученную работу на отлично.

Лекари уверяли, что кварц поможет избавиться:

1. От депрессии, истерики.
2. От бессонницы и ночных кошмаров.
3. От заболеваний сердца и сосудов.
4. От скачков артериального давления.

Минерал использовали для лечения заболеваний репродуктивной системы, а также рекомендовали носить слишком чувствительным барышням, которые часто теряли сознание и падали в обморок.

Но главным образом кварц воздействовал на органы дыхания. С его помощью лечили астму и бронхиты.

Но, несмотря на все свойства магического и иного характера, химики утверждают, что минерал прочный, но чувствительный к воздействию кислот и щелочей. Реагенты могут повредить камень, поскольку он является всего лишь диоксидом кремния.

Применение в промышленности

Если верить ювелирам, то все разновидности кварца сегодня очень востребованы именно в этой отрасли промышленности. Их используют для изготовления сравнительно доступных по цене украшений, которые неизменно пользуются спросом на рынке.

Найти драгоценности с кварцем можно в любом ювелирном магазине, при этом ассортимент их будет достаточно широк.

Особой сложности при огранке ювелиры не испытывают. Также одним из плюсов считается богатая цветовая гамма кварца, которая позволяет создавать изделия различного характера.

Другие отрасли, где применяют кварц:

• для изготовления оптических приборов;
• генераторов ультразвука;
• для создания посуды;
• при изготовлении электронных приборов;
• считается необходимым элементом для создания телефонов и некоторых деталей для радио;
• компонент устройств электронных генераторов, которые отвечают за колебания звука и чистоту звучания;
• кварцевый песок можно использовать для изготовления стекла.

Если говорить о качествах минерала, то они ценятся не только ювелирами. По этой причине кварц имеет широкое применение в разных отраслях промышленности. Он используется повсеместно еще и потому, что на планете достаточно месторождений, которые вовсю эксплуатируются человечеством.

Можно назвать кристаллы уникальными еще и потому, что они обладают свойствами, благодаря которым можно использовать кварц в качестве материала для создания украшений невысокой стоимости.

Источник: okaratah.com

Кварц

Кварц ( нем. Quarz — твёрдый) — самый рапространённый минерал в земной коре, породообразующий минерал большинства магматических и метаморфических пород.

• «Кварцем» в технике иногда называют кварцевый резонатор — компонент устройств для стабилизации частоты электронных генераторов.

• 1 Морфология
• 2 Свойства
• 3 Минералы и разновидности кварца
• 4 Условия образования
• 5 Применение кварца
• 6 См. также
• 7 Дополнительно
• 8 Ссылки

Морфология

Тригональная сингония. Кристаллы — шестигранные призмы, с одного конца (реже с обоих) увенчанные шести- или трёхгранной пирамидальной головкой, сочетающей грани двух ромбоэдров. Часто по направлению к головке кристалл постепенно сужается. На гранях призмы характерна поперечная штриховка. Монокристаллы кварца могут иметь правую и левую формы.

В магматических и метаморфических горных породах кварц образует неправильные изометричные зёрна, сросшиеся с зёрнами других минералов, его кристаллами часто инкрустированы пустоты и миндалны 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.

Свойства

Белый кварц

В чистом виде кварц бесцветен или имеет белую окраску из-за внутреннних трещин и кристаллических дефектов. Примеси придают ему самую разнообразную окраску. Возможен почти чёрный дымчатый кварц, или различной прозрачности вплоть до непрозрачного, фиолетовый (аметист), жёлтый (цитрин). Искусственным кристаллам придают также зелёную (очень редка в природе) и голубую (природных аналогов нет) окраску.

Часто образует двойники. Законов двойникования множество, основными являются Бразильский и Дофинейский

Растворяется в плавиковой кислоте и расплавах щелочей

Температура плавления 1713–1728°С (из-за высокой вязкости расплава определение температуры плавления затруднено, существуют различные данные)

Диэлектрик (электрический ток не проводит)
Пьезоэлектрик SiO2 относится к группе стеклообразующих оксидов, то есть склонен к образованию переохлажденного расплава — стекла.

Обладает развитым полиморфизмом
стабильная при нормальных условиях полиморфная модификация — α-кварц (низкотемпературный)
другие полиморфные модификации (в некоторых устаревших литературных источниках
модификация α-кварца представлена как высокотемпературная, а β — низкотемпературная.):

• β-кварц(высокотемпературный)
• кристобалит
• тридимит
• коэсит
• стишовит (образуется при очень высоком давлении и умеренной температуре, впервые обнаружен на месте эпицентра ядерного взрыва)
• аморфный кварц — природное (кварцевое стекло, называется обсидианом [1]

Минералы и разновидности кварца

• Горный хрусталь — кристаллы бесцветного прозрачного кварца
• Раухтопаз (дымчатый кварц) — светло-серый или светло-бурый
• Морион — черный
• Аметист — фиолетовый
• Цитрин — лимонно-желтый
• Авантюрин — желтоватый или мерцающий буровато-красный кварцит (в связи с включениями слюды и железной слюдки)
• Празем — зеленый (из-за включений актинолита)
• Волосатик — горный хрусталь с с включениями тонкоигольчатых кристаллов рутила, турмалина и или других минералов образующих игольчатые кристаллы
• Халцедон — скрытокристаллическая тонковолокнистая разновидность. Полупрозрачен или просвечивает, цвет от белого до медово-жёлтого. Образует сферолиты[2] ., сферолитовые корки, псевдосталактиты[3] или сплошные массивные образования.
• Агат — слоисто-полосчатая разновидность халцедона.
• Кремень — тонкозернистые скрытокристаллические агрегатыкремнезёма 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.

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). По данным измерений методами геобаротермометрии в гранитах кварц выделяется при Т = ≈700°С (анализ методом расплавных включений, изотопной геотермометрии). В вулканических породах кислого состава нередко образует порфировые вкрапленники. Температура его выделения может превышать 1000°С.

Кварц кристализуется из обогащённых флюидом 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. Нередки красивые жеоды из минералов кварца, часто с агатовой оболочкой.

Широко распространён в осадочных толщах (например, в Подмосковье), часто находится в известняках, доломитах и др. породах в форме конкреций, жеод, мелкокристаллических корок и прожилков в трещинах. При выветривании в поверхностных условиях кварц устойчив, накапливается в россыпях различного генезиса (прибрежно-морских, эоловых, аллювиальных и др.) в виде окатанной гальки. Основной минерал песков и песчаников, а месторождения мономинеральных кварцевых песков имеют большое промышленное значение.

В промышенности имеет место синтез кварца гидротермальным способом. Преимуществом синтетического кварца для промышленности является большая однородность по примесям, более высокая химическая чистота. Также преимуществом метода синтеза является то, что результатом выращивания являются кристаллы. Для ювелирной промышленности также метод синтеза является немаловажным, так как позволяет получать кварц практически любых цветов, самой разной насыщенности, при необходимости даже с переходами одной окраски в другую. Выращивают даже не существующий в природе синий кварц. [4]

Применение кварца

Ценное минеральное сырьё из кварца применяется:

• В оптических устройствах. Обладая наименьшим среди стёкол на основе SiO2 показателем преломления (nD = 1,4584) и наибольшим светопропусканием, особенно для ультрафиолетовых лучей применяется для изготовления линз из кваца в анастигматах, где требуется использование оптических материалов с большим диапазоном коэффициентов преломления.

В настоящее время широкое применение линз из Кварца связано также с современным уровнем технологий получения и обработки твердых оптических материалов из кварца. Он незаменим в изготовлении оптических систем и элементов с широкими и новыми возможностями управлять электромагнитными излучениями в зоне от 2 мм — 760 нм видимого спектра излучения, в зоне 380 — 3 нм УФ-лучей;

• 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 кремнезёмистых огнеупоров и кварцевого стекла;
• В ювелирном деле.

См. также

• Кристалл
• Линзы из кварца
• Оптические устройства
• Кварцевое стекло
• Земная кора

Источник: traditio.wiki