Cuarț, mineral distribuit pe scară largă din multe soiuri, care constă în principal din silice sau dioxid de siliciu (SiO 2). Pot fi prezente impurități minore, cum ar fi litiu, sodiu, potasiu și titan. Cuarțul a atras atenția încă din cele mai timpurii; Cristalele limpezi de apă erau cunoscute grecilor antici sub numele de krystallos - de unde și denumirea de cristal, sau mai frecvent cristal de rocă, aplicat la acest soi. Numele de cuarț este un cuvânt german vechi de origine incertă folosit prima dată de Georgius Agricola în 1530.
mineral de silice: cuarț
Cuarțul apare în multe soiuri în aproape toate tipurile de roci igiene, sedimentare și metamorfice. De asemenea, a fost găsit
Urmează un scurt tratament al cuarțului. Pentru un tratament complet, consultați mineralul de silice.
Cuarțul are o importanță economică mare. Multe soiuri sunt pietre prețioase, inclusiv ametist, citrină, cuarț afumat și cuarț trandafir. Gresia, compusă în principal din cuarț, este o piatră de construcție importantă. Cantități mari de nisip de cuarț (cunoscut și sub numele de nisip de silice) sunt utilizate la fabricarea sticlei și a ceramicii și la formele de turnătorie în turnarea metalelor. Cuarțul zdrobit este folosit ca abraziv în șmirghel, nisipul de silice este folosit în sablare, iar gresia este încă folosită întreagă pentru a realiza pietre de vânt, pietre de moară și pietre de piatră. Sticla de siliciu (numită și cuarț topit) este utilizată în optică pentru a transmite lumina ultravioletă. Tubulatura și diferite vase de cuarț topit au aplicații de laborator importante, iar fibrele de cuarț sunt folosite în aparate de cântărire extrem de sensibile.
Cuarțul este al doilea cel mai abundent mineral din scoarța terestră după feldspat. Apare în aproape toate rocile ignee acide, metamorfice și sedimentare. Este un mineral esențial în roci felsice bogate în silice precum granite, granodiorite și rolioli. Este foarte rezistent la intemperii și tinde să se concentreze în pietre de nisip și alte roci detritale. Cuarțul secundar servește ca ciment în rocile sedimentare de acest fel, formând supraaglomerații pe boabele detritale. Soiurile microcristaline de silice cunoscute sub denumirea de chert, flint, agate și jaspe constau dintr-o rețea fină de cuarț. Metamorfismul rocilor igene și sedimentare purtătoare de cuarț crește de obicei cantitatea de cuarț și dimensiunea acestuia.
Cuarțul există sub două forme: (1) cuarț alfa sau scăzut, care este stabil până la 573 ° C (1.063 ° F) și (2) beta- sau înalt, cuarț, stabil peste 573 ° C. Cele două sunt strâns legate, cu doar mici mișcări ale atomilor lor constitutivi în timpul tranziției alfa-beta. Structura beta-cuarțului este hexagonală, cu o grupare de simetrie din stânga sau din dreapta, la fel de populată în cristale. Structura alfa-cuarțului este trigonală, din nou, fie cu un grup de simetrie din dreapta, fie de la stânga. La temperatura de tranziție, cadrul tetraedric al beta-cuarțului se răsucește, rezultând simetria alfa-cuarțului; atomii trec de la poziții speciale ale grupului spațial la poziții mai generale. La temperaturi peste 867 ° C (1.593 ° F), cuartul beta se schimbă în tridimit, dar transformarea este foarte lentă, deoarece ruperea legăturilor are loc pentru a forma o structură mai deschisă. La presiuni foarte mari, alfa-cuartul se transformă în coezit și, la presiuni încă mai mari, stishovit. Astfel de faze au fost observate în craterele de impact.
Cuarțul este piezoelectric: un cristal dezvoltă sarcini pozitive și negative pe marginile prismei alternative atunci când este supus presiunii sau tensiunii. Încărcările sunt proporționale cu schimbarea presiunii. Datorită proprietății sale piezoelectrice, o placă de cuarț poate fi folosită ca un manometru, ca și în aparate de sunet în profunzime.
La fel cum compresia și tensiunea produc sarcini opuse, efectul invers este că alternarea încărcărilor opuse va cauza alternarea expansiunii și contracției. O secțiune tăiată dintr-un cristal de cuarț cu orientare și dimensiuni definite are o frecvență naturală a acestei expansiuni și contracții (adică vibrații) care este foarte mare, măsurată în milioane de vibrații pe secundă. Plăcile tăiate corespunzător de cuarț sunt utilizate pentru controlul frecvenței în radiouri, televizoare și alte echipamente de comunicații electronice și pentru ceasuri și ceasuri controlate prin cristal.
China, Japonia și Rusia sunt producătorii primari mondiali de cuarț. Belgia, Brazilia, Bulgaria, Franța, Germania, Africa de Sud și Regatul Unit minează de asemenea cantități semnificative de mineral.
Pentru proprietăți fizice detaliate, a se vedea mineralul de silice (
masa).
