Какая твердость у кварца

Кварц

КВАРЦ – минерал, оксид кремния. Является одним из самых распространенных минералов в земной коре и одним из самых важных породообразующих минералов.

Английское название: Quartz (название минерала, утверждённое IMA)

Происхождение названия: По версии Tomkeieff S.I. (1941, опубликовано в 1942) минерал кварц получил своё название от немецкого «querkluftertz» — руда секущих жил.
Сергей Иванович Томкеев (1892-1968), уроженец Литвы (Российская Империя), проживавший в Великобритании с 1916 года, преподавал геологию, минералогию, петрографию в Англии.
Автор двухтомника Петрологический англо-русский толковый словарь (перевод под редакцией Маракушева), М., 1986 (в оригинале Dictionary of petrology, 1983).

Аметист, аметрин, горный хрусталь, раухтопаз (дымчатый кварц), волосатик, молочный кварц, морион, празем, розовый кварц, цитрин, а также халцедон, включая все его разновидности (сердолик, хризопраз и др.) и агат (оникс).

Как проверить твердость кварцевого камня? Зачем это надо?

Псевдоморфозы кварца по тонковолокнистым амфиболам (асбестам) – глазковые кварцы (тигровый глаз, соколиный глаз, бычий глаз и др.).
Горные породы, состоящие из кварца – кварцит (и его разновидность авантюрин), кремневые сланцы, яшма.

• разновидность Аметист (0)
• разновидность Аметрин (0)
• разновидность Горный хрусталь (1)
• разновидность Дымчатый кварц (0)
• разновидность Молочный кварц (0)
• разновидность Морион (0)
• разновидность Празем (0)
• разновидность Розовый кварц (0)
• разновидность Соколиный глаз (0)
• разновидность Халцедон (10)
• разновидность Цитрин (0)

Фотографии образцов

Кварц

Дата загрузки фото: 2012-07-25

Свойства

Бесцветный, от молочно-белого до серого и чёрного, голубой, жёлтый, зелёный, коричневый, розовый, фиолетовый

Удельный вес, г/см 3 : 2,5-2,8, для чистых кварцев 2,65 (Бетехтин, 1951).
Согласно online справочнику по минералогии Американского минералогического общества (2001):
2,65 – измеренный (для массивных кварцев 2,59-2,63); 2,66 – вычисленный.
По Годовиков (1983): низкотемпературный кварц (тригональная сингония) – 2,645; низкотемпературный кварц (параморфоза, гексагональная сингония) – 2,53.
Примечание. Широко применяемые обозначения альфа- и бетта-кварц неоднозначны: кто-то использовал последовательность букв при нагревании кварца (тогда альфа-кварц – низкотемпературная модификация), а кто-то при остывании (тогда альфа-кварц – высокотемпературная модификация). Высокотемпературная модификация менее плотная.

Минерал кварц является пьезоэлектриком и пироэлектриком, может проявлять триболюминесценцию — свечение при механическом воздействии (трении, царапании, раcкалывании и т.п.).

Форма выделения

Минерал кварц образует кристаллы, сплошные массы различной плотности и зернистости (от крупно- до скрытокристаллических), тонковолокнистые, сферолитовые, натёчные (халцедон) и землистые агрегаты.

Происхождение

Магматический кварц присутствует преимущественно в кислых интрузивных и вулканических породах, в гранитных пегматитах.
Метаморфический кварц встречается главным образом в кварцитах и кристаллических сланцах.
Гидротермальный кварц образуется в рудных жилах, жилах альпийского типа, формирует стяжения и конкреции в осадочных породах.
Вторичный кварц часто присутствует в зонах окисления рудных месторождений.

Месторождения / проявления

Кварц встречается по всему миру.

Применение

Монокристаллы кварца применялись в оптическом приборостроении и в радиотехнике; кварцевый песок – в керамической и стекольной промышленности. Многие разновидности кварца (агат, аметист, раухтопаз, цитрин и др.) используются в ювелирном деле.

Источник

Кварц

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

Цвет	Белый, Бесцветный, Жёлтый, Красный, Зеленый, Коричневый, Розовый, Оранжевый, Серый, Фиолетовый, Чёрный
Цвет черты	белый
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
IMA статус	действителен, описан впервые до 1959 (до IMA)
Химическая формула	SiO 2
Блеск	стеклянный матовый жирный
Прозрачность	прозрачный полупрозрачный просвечивает мутный водяно-прозрачный
Спайность	несовершенная по
Излом	раковистый
Твердость	7
Электрические свойства минерала	пьезоэлектрик, пироэлектрик
Термические свойства	α-кварц (триг, устойчив при t 573 °C).
Люминесценция	может наблюдаться триболюминесценция
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
Сингония	тригональная
Хрупкость	Да
Литература	Юргенсон Г. А. Типоморфизм и рудоносность жильного кварца. М.,1997.
Дополнительно

Посмотреть минерал Кварц в магазинах минералов

Фото Минерала

Статьи по теме

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.

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.

Самые ранние экспериментальные работы по синтезу кварца имели чисто минералогическое значение и проводились с целью выяснения условий его образования в природе.

Отмечено, что увеличение в жильном кварце сульфидов влечет за собой повышение содержания Au. Наиболее высокие значения его отмечены для сульфидно-кварцевых жил, наиболее низкие — для зон вкрапленных и прожилково-вкрапленных руд.

Окраска кварца определяется не хромом и марганцем, а сочетанием алюминия в нем, а также трехвалентного титана.

Источник

Что такое кварц? Свойства минерала, химические характеристики, разновидности и его применение

Минерал кварц является одним из наиболее распространённых в недрах Земной коры. Его химическая формула выглядит таким образом SiO2, диоксид кремния . Название данного минерала происходит от немецкого слова «Querklufter», что означает руда секущих жил.

Химическая характеристика кристаллов кварца

Кремнезём является наиболее распространённой формой кварца и имеет свойство развитого полиморфизма. Существует две основные кристаллические полиморфные модификации кремневой двуокиси: 1) α-кварц гексагональный, хорошо устойчивый при давлении в 1 атмосферу в диапазоне температур от573 до 870°С; 2) β-кварц тригональный, устойчивый при более низких температурах, значения которых ниже 573°С.

На фото кристаллы кварца

В природе β-кварц более распространён, чем α-кварц. Отсутствие центра симметрии и плоскостей у кристаллов β-кварца свидетельствует о наличии у него пироэлектрических и пьезоэлектрических свойств.

Существуют другие модификации полиморфного кремнезёма:

Стишовит (образуется при наличии очень высокого давления, а также умеренной температуре, впервые был найден на месте ядерного взрыва, в его эпицентре )

На фото зеленый кварц

Кристаллы кварца, по своей структуре очень схожи с кристаллами берлинита. Обычно они образуются в виде шестигранной призмы. С одного края, иногда с обоих, увенчанной трехгранной или шестигранной головкой, по форме напоминающей пирамиду.

Очень часто кристаллы кварца по направлению к головке постепенно сужаются, а на плоских гранях кристаллической призмы просматривается характерная поперечная штриховка.

Довольно редко кристаллы кварца имеют форму псевдогексагональной дипирамиды. Внешне, кристаллы кварца обычно правильные, но иногда образуют сложные сдвоенные участки.

Они возникают как при росте кристаллов, так и в процессе внутренней структурной формировки при механических деформациях, а также термических полиморфных α-β переходах, которые сопровождаются сильным сжатием.

В горных породах метаморфического и магматического происхождения кристаллы кварца образуют неправильные зерна изометрической формы. Они часто бывают сросшиеся с кристаллами других минералов.

Свойства кварца

Кварцу присущ стеклянный блеск , иногда с жирным отливом. Излом его кристаллов раковистый или неровный. Спайность кварца несовершенная, а твердость равна 7 по шкале Мооса . Плотность данного минерала составляет 2,6 — 2,65 г/см3.

Кварц хорошо растворяется в плавиковой кислоте . Температура плавления минерала составляет 171 — 1728°С. Из-за сильной вязкости раствора очень трудно определить точную температуру плавления. Кварц относится к группе оксидов образующих стекло , другими словами он склонен к образованию кристаллов переохлажденного расплава — стекла .

Разновидности кварца

Существует большое количество разновидностей кварца. К ним относится горный хрусталь , представляющий собой кристаллы прозрачного бесцветного кварца. Раухтопаз или ещё его называют дымчатый кварц , имеет светло-серый или светло-буроватый. Ещё один вид кварца называется морион , имеет чёрную окраску.

Аметист является драгоценной разновидностью горного хрусталя, который имеет фиолетовый , фиолетово- розовый , сиренево- красный цвета. Кристаллы цитрина имеют лимонный жёлтый цвет. Авантюрину присущ мерцающий цвет из-за большого количества мелких чешуек гематита или слюды .

На фото золотое кольцо с дымчатым кварцем

Празем имеет в составе включения актинолита, которые придают ему зелёный оттенок. Волосатик — это ещё одна разновидность горного хрусталя, имеет в составе включения кристаллов тонкоигольчатого рутила , гётита, турмалина или других видов минералов, которые образуют кристаллы тонко-игольчатой формы.

Халцедон – полупрозрачный минерал скрытокристаллической тонковолокнистой разновидности. Он бывает белого, серого и медово-жёлтого цветов. Образует кристаллы сферолитов, псевдосталактиты или сплошные больших размеров массивные образования, а также сферолитовые корки. Агат — одна из разновидностей халцедона со слоисто-полосчатой структурой кристаллов.

На фото разновидность кварца волосатик

Кремень образует скрытокристаллические тонкозернистые агрегаты кремнезёма, имеющие непостоянный состав, которые образованны в основном из кварца и в наименьшей степени из кристобалита, халцедона, в редких случаях с присутствием маленького количества кристаллов опала .

Они чаще всего находятся в виде гальки или конкреций, которые возникают при их разрушении механического характера. Соколиный глаз , Тигровый глаз , Бычий глаз – все они являются псевдоморфозами, то есть продуктами замещения кварцем различных разновидностей асбеста.

Образование кварца

Кристаллы кварца образуется в процессе различных геологических изменений. Кристаллизуется кварц непосредственно из магмы кислотного состава, а также из богатых флюидами пегматитовых магм. В породах вулканического происхождения с присутствием кислого состава часто образуются порфировые вкрапления.

Кварц является одним из главных минералов семейства гранитных пегматитов, в которых кварц образует сращения с полевым калиевым шпатом . Кристаллы кварца также являются главными минералами метасоматитных апогранитов — грейзенов. В наружных условиях кварц хорошо устойчив, он накапливается и образуется в россыпях различного генезиса.

Применение кварца

Данный минерал является ценным минеральным сырьём. Он используется в производстве оптических приборов, в радио и телефонной аппаратуре, а также в генераторах ультразвука.

В огромных количествах используется керамической и стекольной промышленностью (чистый кварцевый песок и горный хрусталь ). Также этот минерал применяют для производства кварцевого стекла и изготовления кремнеземистых огнеупоров. В ювелирном искусстве применяется в качестве вставок в украшения или как поделочные камни .

Самым важнейшим свойством кристаллов кварца является пьезоэффект. Он был открыт в 1880 г. учеными из Франции, братьями Полем и Пьером Кюри, на кристаллах кварца. Применить явление пьезоэффекта впервые предложил Поль Ланжевен, он также был французом.

Это открытие произошло в годы первой мировой войны. Суть предложения Поля Ланжевен состояла в применении ультразвука для обнаружения подводных лодок противника, а вот для получения этого ультразвука предполагалось использование пьезоэффекта.

Плоская, параллельная, гладкая, полированная пластина кварца с держателем и электродами представляла собой пьезоэлектрический резонатор, другими словами это был колебательный контур с определенной частотой резонансных колебаний. Резонансная частота напрямую зависит от направления среза и от толщины самой пластинки.

На фото розовый кварц

Кварцевые резонаторы используются в качестве фильтров, имеющих высокую избирательную способность, а также для эталонирования и стабилизации частоты в генераторах. Одним из главных и важнейших требований к кварцевым резонаторам является температурный режим резонансной частоты.

Пьезокварц, до недавнего времени, применялся исключительно только для военных нужд. В современное время различные пьезоэлементы используются как хорошие источники ультразвука , а также в различных промышленных, медицинских, исследовательских и даже иногда бытовых приборах, например пьезозажигалки, приборы для ультразвуковой борьбы с грызунами. Работа данного прибора на протяжении нескольких дней вызывает у них не комфортное состояние и желание быстро покинуть помещение.

Источник