В каких породах есть кварц

Кварц

«Оконный» кварц, Швейцария. Высота кристалла 10 см. Фото Д.Тонкачеев. Фото Д.Тонкачеева, 2012. Коллекция геологического музея г.Лозанны, Швейцария.

Кварц (англ. Quartz) — один из самых рапространёных минералов в Земной коре. Химическая формула: SiO2, природный диоксид кремния. Название происходит от нем. «Querklufter» — руда секущих жил.

Кристаллохимическая характеристика

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

Поиск камней. Секреты кварцевых жил

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.

• 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.

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.

Свойства

Блеск стеклянный, в сплошных массах иногда жирный. Излом неровный или раковистый. Спайность несовершенная по основному ромбоэдру и пинакоиду(001), иногда наблюдается отдельность. Твердость 7. Плотность 2,6 — 2,65 г/см 3

Растворяется в плавиковой кислоте. Температура плавления 171 — 1728°С (из-за высокой вязкости расплава определение температуры плавления затруднено, существуют различные данные). Диэлектрик (электрический ток не проводит). Пъезоэлектрик.

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. 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 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 механическом разрушении.
• Тигровый глаз, Соколиный глаз, Бычий глаз — продукты замещения (псевдоморфозы) кварцем различных видов асбеста.
• 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. На рисунке приведена для него P-T — диаграмма состояния.

  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.

  Источник

  Где обычно добывают кварц, как происходит добыча этого камня, распространен ли он в природе?

  К самым распространенным минералам, залегающим в земной коре, относится кварц. Он является основным элементом множества пород метаморфического и магматического происхождения. В виде примесей его обнаруживают в составе других минералов, в морском песке.

  Кварц представлен в природе множеством разновидностей, поэтому может иметь различные оттенки и форму. Общая доля содержания самоцвета в коре нашей планеты составляет около 60%. Среди всех известных видов кварца наиболее редким считается аквакварц голубоватого оттенка. Где добывают кварцевые породы? Какими свойствами он обладает?

  Где используют этот минерал?

  

  История происхождения кварца

  Минерал был известен людям еще в древние времена, он присутствует в магме и гидротермальных жилах. Встречается порода и в чистом виде. 7 тыс. лет назад из камня создавали домашнюю утварь и различные изделия, которые использовались в быту. Позднее кристалл нашел свое применение в промышленности.

  

  Описание породы можно встретить в трудах античных философов, исследователей. Информация о названии камня есть в различных литературных источниках. Слово «кварц» на древнеславянском означало «твердый». В немецком языке это слово имело такое же значение. На языке саксонцев под названием «кварц» понимали «поперечные жилы».

  Минерал привлекал внимание ученых и археологов своими оптическими свойствами и многообразием расцветок. Многие виды породы широко распространены и используются в различных отраслях промышленности. Однако существуют и менее известные разновидности кристаллов, которые редко встречаются в природе и обладают необычайной красотой.

  

  Тигровый и соколиный глаз

  Некоторые из них, такие как, считаются особенно привлекательными, т. к. напоминают живые глаза. Еще одним необычайно красивым видом породы является снежный кварц. Это белый камень, который очень ценится ювелирами. Считается, что снежный кварц обладает целебными свойствами.

  Физико-химические свойства, внешний вид камня

  Кварц по химическому составу представляет собой диоксид кремния, но в большинстве случаев он содержит примеси различных металлов и иные включения. Чаще всего в породе присутствуют соединения железа и алюминия. Кристалл без примесей – это горный хрусталь, который отличается прозрачностью и выглядит, как застывшая вода. Самоцвет с вкраплениями других минералов имеет другие оттенки. Цвет камня зависит от состава породы.

  

  Снежный кварц

  Камень характеризуется высокой теплопроводностью и относится к твердым минералам. По шкале Мооса он занимает четвертое место по твердости после таких самоцветов, как корунд, алмаз, топаз. Кварц устойчив к воздействию кислотной среды и большинству химических составов.

  

  Поверхность кварца прохладная на ощупь, это ощущается даже в теплую погоду. При взаимодействии со щелочью порода плавится. Плавиковая кислота также способна растворить минерал.

  Температура плавления кварца — 1700°С. Минерал относится к диэлектрическим проводникам, кроме того, он представляет собой оксид, участвующий в образовании стекла.

  Разновидности кварца и их особенности

  

  Разновидности кварца

  Кварц представлен комплексом самоцветов, различающихся по нескольким критериям. Каждый вид кварца имеет свой цвет, плотность, структурные особенности и форму. По структуре выделяют две разновидности минералов:

  • кристаллические;
  • скрытокристаллические.

  К группе кристаллических кварцевых пород относятся следующие камни:

  • Горный хрусталь. Его отличительной особенностью является абсолютная прозрачность, которая обусловлена отсутствием примесей. Минерал можно найти в пещерах гидротермальных жил.
  • Аметист. Вид кварца розового или фиолетового цвета. Этот вид относится к драгоценным камням, его часто применяют в ювелирной промышленности.
  • Цитрин. Такой самоцвет имеет золотистый оттенок благодаря вкраплениям железа.
  • Аметрин представляет собой соединение двух пород – цитрина и аметиста. Эта разновидность встречается нечасто и имеет оригинальную окраску. Камень сочетает сразу несколько оттенков. В одном образце могут присутствовать желтые, сиреневые и фиолетовые цвета.
  • Морион имеет черный оттенок. Встречаются прозрачные и непрозрачные экземпляры.
  • Празем – это кварц зеленого цвета. В структуре празема присутствуют волокна актинолита.
  • Волосатик – разновидность горного хрусталя, в структуре которого содержатся вкрапления турмалина и других минералов. Эти включения выглядят, как тонкие волоски.
  • Раухтопаз, или дымчатый кварц. Этот минерал может иметь серый или коричневый оттенок.
  • Розовый кварц, как и аметист, ценится ювелирами и используется для изготовления украшений. Этот полудрагоценный вид кварца отличается нежным розовым цветом.
  • Раухцитрин – гибрид цитрина и раухтопаза, в котором переплетаются золотистые и коричневые тона.
  • Кошачий глаз обладает уникальным оптическим эффектом. Он чаще всего имеет серый оттенок, но встречаются образцы белого и розового цвета.

  Скрытокристаллические кварцы, которые также называют халцедонами, имеют большой процент включений. В их структуре обнаруживаются зернистые, чешуйчатые, игольчатые и другие вкрапления. В эту группу входят следующие камни:

  • Халцедон. Это полупрозрачный вид кварца, цветовая гамма которого включает оттенки белого и желтого цветов.
  • Агат. Этот минерал имеет слоистое строение.
  • Хризолит – разновидность кварца зеленых и желтых тонов. Насыщенность цвета может быть различной, но хризолит всегда прозрачен.
  • Авантюрин – самоцвет с вкраплениями железа. Он представлен всеми оттенками красного и желтого цвета.
  • Оникс – коричневый камень с белыми или черными рисунками на поверхности.
  • Сапфирин — кварц синего оттенка с зернистой структурой.

  Области применения кварца

  Благодаря прочности и устойчивости к воздействию высоких температур кварц применяется во многих сферах промышленности. Из этого камня создаются детали, которые используются при изготовлении оптического, электронного оборудования, телефонов, телевизоров.

  

  В производстве керамических изделий и стекла применяются такие виды кварца, как горный хрусталь и кварцевый песок. Существуют разновидности стекла, которые включают до 98% кварца. Песок также служит превосходным материалом для изготовления бетона, обладающего высокой прочностью.

  Отдельные виды кварца используются в ювелирной промышленности. Из драгоценных самоцветов изготавливают оригинальные украшения, сувенирную продукцию. Однако природные образцы породы плохо поддаются обработке из-за ее прочности, поэтому сейчас популярностью пользуется искусственный кварц. По характеристикам камень, созданный человеком, не уступает натуральному, он более однородный и содержит меньше примесей.

  Где добывают этот камень, какие месторождения являются самыми крупными?

  Кварц относится к самым распространенным породам, его можно встретить на любом континенте нашей планеты. Каждое месторождение содержит, как правило, один из видов самоцвета:

  • камни розового цвета добываются на территории Карелии, в горах Моравии и в Украине;
  • большая часть горного хрусталя залегает в уральских месторождениях и в Восточных Карпатах на Мармарошском массиве;
  • аметист успешно добывается в Бразилии, Шри-Ланке и Уругвае, на Кавказе, Кольском полуострове, Камчатке;
  • месторождения авантюрина находятся в районе Златоуста на Урале;
  • образцы зеленого кварцита можно взять на Западе Австралии;
  • в окрестностях Онежского озера добываются кварциты различных оттенков.

  Каким образом происходит добыча кварцевого камня?

  

  Месторождение кварца

  Добыча минерала производится из гранитных пород. Для этих целей обычно применяется карьерный метод. Специалисты при помощи отбойных молотков создают проемы в горной породе. В эти расщелины помещается взрывчатое вещество, затем производится взрыв. После этого из разрушенного материала путем просеивания извлекают драгоценные кристаллы.

  С точки зрения экологии такой метод не является лучшим, но он позволяет быстро и эффективно добывать кварц.

  Источник

  В каких местах на Земле ведется добыча кварца?

  Кварц – самый распространённый минерал на планете. Кроме того, практически в любой точке земного шара можно найти месторождения самоцвета, даже если они несущественны и добыча не проводится в промышленных масштабах. Камень очень популярен в ювелирной сфере и за счёт его распространённости редко можно встретить синтетические кварцы или его имитацию из стекла или пластика. Процесс добычи очень интересен и существует несколько способов его нахождения.

  

  Кварц имеет магматическое происхождение, в первую очередь, это кристаллизация непосредственно из магмы кислого состава. Такие кристаллы помимо всего прочего содержат включения из интрузивных (гранит) и эффузивных (риолит, дацит) пород.

  Минерал можно найти не только в кислых породах магматического происхождения, но и в породах среднего и основного состава (так называемое кварцевое габбро).

  Часто образуются порфировые вкрапленники в вулканических кислых породах, а залежи кварца образуются из пегматитовых магм и нередко являются основным минералом в составе гранитных пород. Кварц срастается с калиевым полевым шпатом, а внутри таких пегматитовых жир часто образуется целое ядро из этого материала без всяких вкраплений.

  Кварцевые минералы являются одним из основных компонентов грейзенов. При воздействии воды и высоких температур образуются хрусталеносные жилы. Минерал возникает и в поверхностных слоях земли в виде россыпей. Кварцевые кристаллы добываются практически в любой точке планеты, это один из самых распространённых минералов на Земле.

  В России кварцы добываются в Карелии, а также на Урале и Алтае, богатые месторождения находятся в Сибири и на Кавказе. Много кварцевых пород в Австрии, США, Бразилии и на острове Мадагаскар.

  Месторождения кварца

  

  Кварц формируется при воздействии высоких температур. Это могут быть кристаллы, образованные в пегматитах или магме, а также минералы, найденные в земной коре, в которой происходили гидротермальные процессы.

  Чистейшие кристаллы горного хрусталя добывается по всему земному шару. Впервые этот вид минерала был найден во льдах Швейцарских Альп, там же и получил своё название, под которым ныне известен — «хрусталь».

  Кристаллы высокого качества добывают в Бург-д’Уазане на территории Франции, а также в итальянских карьерах Каррары вместе с мрамором. Много горного хрусталя и в Мармарошском массиве, что в Закарпатье. Первые прозрачные хрустальные камни приносило с Альп талыми водами и источниками в Рейн, а потому их называли — «рейнстоунами». Сейчас так называют вовсе не хрустальную галку, а поддельные стеклянные камни.

  Маленькие кристаллы хрусталя назывались по местам, где их находили, порой это вводило людей в заблуждение. Например, корнуэльские, бристольские алмазы или алмазы острова Уайт.

  

  Подобные хрустальные кристаллы добываются и в Индии, где они украшают самые дешёвые ювелирные изделия, заменяя собой куда более дорогие алмазы. Отличный горный хрусталь по сей день добывается на Мадагаскаре и в разных штатах США.

  Кварц, который является сырьём для оптической и электротехнической промышленности поставляется из Бразилии. Куски хрусталя порой имеют настолько большой размер, что им нередко придавали шарообразную форму, и стоимость таких шаров очень велика.

  В Бразилии добываются неповторимые по своей красоте аметисты (сиреневый кварц). Основные залежи сосредоточены в штате Риу-Гранди-ду-Сул на границе с Уругваем. Эти сиреневые прозрачные камни находят и в США. Камни внушительных размеров были добыты в Южной Каролине, а аметисты, добываемые в Аризоне, нагреваясь, меняют цвет с фиолетового на зелёный. Такие камни начинают напоминать празиолит, добываемый в Монтезуме (Бразилия).

  Неплохие аметисты добывались из галечных наносов на Цейлоне, их добывали и в Уральских горах. В Японии также имелись месторождения этих красивых самоцветов, наибольшее их количество приходилось на префектуры Этиго, Хоки и Иваки.

  Камни, продающиеся на африканском рынке, имеют танзанийское происхождение, а также немало их добывается на территориях Замбии и Намибии. Есть аметисты и в Австралии, особенно ими прославился округ Ашбертон, где самоцветы добываются на руднике Уилу-Стейшн.

  

  Аметисты имеют не только глубокий фиолетовый цвет, встречаются кристаллы и более светлых розовато-сиреневых оттенков. Аметисты такого цвета раньше добывались на острове Сарк, но в наше время таких самоцветов давно не находят, а то, что показывают и продают туристам, зачастую подделка или импорт. Три невероятных по своей красоте огранённых аметиста хранятся в Британском музее естественной истории.

  Самый большой камень огранён в форме овала и весит 343 карата, добыли его в Бразилии. Остальные образцы из этой троицы родом из России. Один кристалл огранён в форме шестигранника и имеет вес в 90 карат, а другой — круглый и отличается насыщенным фиолетовым оттенком, весит этот аметист 75 карат.

  Кернгорм, дымчатый кварц, ранее добывался в Шотландии, но ныне его находят крайне редко, хотя этот камень по сей день ценен у шотландцев, его нередко можно встретить на украшениях. Наиболее популярен кернгорм в виде украшения для традиционных шотландских брошей и фибул. Этот самоцвет добывается и в Гот-фелле на о. Арран, и в Швейцарии.

  Разновидность такого камня, при нагревании меняющая свой цвет на жёлтый, находили в Испании. Крупные экземпляры встречались на западе штата Нью-Гэмпшир. Огромный коричневый кварц был добыт в Стоунхеме, камень был 117,5 см в длину и 42,5 см в ширину, вес этого гиганта составлял 230 кг.

  

  Разичные экземпляры цитрина (жёлтый кварц) находят в Манчжурии, а также на территории Бразилии, где эти золотистые самоцветы нередко путают с топазами. Жёлтые камни, по описанию походящие на цитрин, встречают и в других странах. Например, такие кристаллы нередко находят среди тех, которые поставляются с Мадагаскара.

  Находят цитрины и в Англии, но таким же словом обозначают и искусственно окрашенный кварц. Стоит сказать, что подавляющее количество камней, выдаваемых за цитрины, являются обычным дымчатым кварцем или аметистом, обесцвеченных под воздействием высоких температур.

  

  Розовые кристаллы кварца довольно редки. Их нередко находят в залежах вместе с цитрином и дымчатым кварцем на Мадагаскаре. Розовые самоцветы встречаются в Японии, США, во Франции и Германии.

  Источник