«Этот камень охлаждает ладони, но согревает душу,» — именно так в древности говорили о кварце. Пожалуй, нет более точных слов, характеризующих этот необыкновенный минерал. В чём же его необычность?
Как не запутаться в кварцах
На самом деле кварц — это название не одного камня, а целой группы минералов, различающихся по цвету, твёрдости, форме, месторождениям и некоторым другим свойствам.
Сейчас является одним из самых распространённых в мире камней и насчитывает более десяти разновидностей. Такое многообразие объясняется процессом образования минерала и особенностями его состава.
Самым «чистым», не содержащим примесей кварцем является горный хрусталь. Название говорит само за себя: добываемый в пещерах гидротермальных жил минерал абсолютно прозрачен.
В составе молочного кварца также нет дополнительных веществ, но из-за внутренних пузырьков газа и мельчайших трещин камень имеет молочно-белый матовый цвет.
Одним из самых ярких и востребованных является медово-золотистый цитрин, получивший свою солнечную окраску благодаря примесям железа.
Говоря «кварц», мы чаще всего имеем в виду прозрачно-зелёную разновидность минерала, которая называется празиолит, или празем. Его оттенок зависит от включений в состав камня игольчатых кристаллов актинолита. Ювелиры часто придают кварцу различные фантазийные огранки, поэтому в украшениях он смотрится невероятно красиво. Используя прозрачность камня, дизайнеры включают празем в изделия, дополненные золотыми узорами. На такие украшения хочется смотреть не отрываясь.
Оказывается, к кварцевым породам относятся и некоторые поделочные камни, такие как сердолик, агат и яшма. Агат насчитывает множество тонов: от классических белого, чёрного и красного до разбелённых оттенков голубого и розового.
Мерцающий, похожий на звёздное небо, авантюрин является одним из самых загадочных кварцев. Люди не сразу узнали, что блеск минералу придают мельчайшие чешуйки слюды и гематита.
Также для украшения изделий дизайнеры нередко выбирают похожий на застывшую льдинку голубой или нежный розовый кварц.
И это лишь несколько разновидностей достаточно обширной группы минералов. К кварцевым породам также относят раухтопаз, морион, перунит, гематит и некоторые другие востребованные в ювелирной отрасли камни.
Уникальные находки
Кварц известен уже несколько тысячелетий, поэтому на местах древних цивилизаций археологи обнаруживают достаточно любопытные вещи. Так, в окрестностях Микены была найдена ваза из горного хрусталя в форме птицы, датированная XVI в. до н.э. Благодаря твёрдости камня, находка сохранилась почти невредимой.
В легендарной гробнице египетского фараона Тутанхамона были найдены драгоценные солнцезащитные очки. Круглые линзы аксессуара были выполнены из двух тончайших кристаллов мориона, соединённых бронзовыми пластинками.
А вот римский император Нерон имел несколько кубков из цельных кристаллов горного хрусталя. Выбор материала был неслучаен. Имеющий высокую теплопроводность кварц, сохранял напитки прохладными даже в жару.
Зачем в часах кварц?
Кварц используется во многих отраслях производства, в том числе в часовой промышленности. Самыми качественными принято считать именно кварцевые часы. Всё дело в уникальных свойствах минерала. Батарейка воздействует на кварц током, что вызывает стабильные колебания камня. Размер кварца подбирают таким образом, чтобы частота колебаний составляла 32768 Гц, благодаря этому кварцевый механизм считается самым надёжным и долговечным.
В Азии тёмно-синий кварц называли «камень Тамерлана», у берегов Северной Америки минерал был известен как мексиканский алмаз, а римляне считали его подарком Венеры.
Известно, что в природе существуют значительные запасы кварца различных оттенков. Несмотря на это, российские учёные решили «подстраховаться» и запатентовали технологию искусственной окраски минерала.
Самый крупный найденный в нашей стране кварц хранится в музее Санкт-Петербургского горного института. Самородный минерал более 1 метра в высоту появился в коллекции музея сравнительно недавно. Уникальный экспонат, сами того не зная, ежедневно видели тысячи горожан. Всё дело в том, что изначально кристалл выполнял функцию уличной тумбы.
Мода на кварц
В наше время практически треть всего ассортимента ювелирных изделий — . Яркая цветовая гамма, прочность и широкий выбор оттенков предоставляют дизайнерам свободу творчества.
Кварц используется в самых элегантных вечерних украшениях, объёмных моделях серёг и колец, а также подвесках и браслетах. Минералу часто придаётся фантазийная огранка, которая усиливает сияние камня и делает его ещё более привлекательным. Особенно необычно смотрятся золотые украшения с переливающимися кварцами жёлто-зелёного цвета. Желая подчеркнуть зеленоватый оттенок празиолита, дизайнеры сочетают камень с аметистами, раухтопазами, фианитами и бриллиантами.
Украшениям с кварцем отдают предпочтение самые стильные звёзды. Так, обладательница безупречного вкуса Анджелина Джоли включила серьги с кварцем в собственную коллекцию украшений Style of Jolie, а неповторимая Сара Джессика Паркер в интервью одному из модных журналов призналась, что эксклюзивный комплект из золотых серёг и — один из её любимых.
Создавайте свой звёздный образ и выбирайте украшение с кварцем от SOKOLOV.
.
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.
- Стишовит (образуется при очень высоком давлении и умеренной температуре, впервые обнаружен на месте эпицентра ядерного взрыва)
Морфология
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.
SiO 2 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 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 асбеста .
- См. также:
- Опал (аморфный кремнезём)
Условия образования
Диаграмма состояния кварца
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 .
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 .
Кварц (англ. QUARTZ) - S i O 2
КЛАССИФИКАЦИЯ
| Strunz (8-ое издание) | 4/D.01-10 |
|---|---|
| Dana (7-ое издание) | 75.1.3.1 |
| Dana (8-ое издание) | 75.1.3.1 |
| Hey"s CIM Ref. | 7.8.1 |
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
| Цвет минерала | сам по себе бесцветный или белый за счет трещиноватости, примесями может быть окрашен в любые цвета (пурпурный, розовый, чёрный, жёлтый, коричневый, зелёный, оранжевый, и т д.) |
|---|---|
| Цвет черты | белый |
| Прозрачность | прозрачный, полупрозрачный |
| Блеск | стеклянный |
| Спайность | весьма несовершенная ромбоэдрическая спайность по {1011} наблюдается наиболее часто, имеется по меньшей мере шесть других направлений. |
| Твердость (шкала Мооса) | 7 |
| Излом | неровный, раковистый |
| Прочность | хрупкий |
| Плотность (измеренная) | 2.65 - гр/см 3 |
| Плотность (расчетная) | 2.66 гр/см 3 |
| Радиоактивность (GRapi) | 0 |
| Электрические свойства минерала | пьезоэлектрик, пироэлектрик, может наблюдаться триболюминесценция |
| Термические свойства | Стабилен ниже 573 C. |
ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
| Тип | одноосный (+) |
|---|---|
| Показатели преломления | nω = 1.543 - 1.545 nε = 1.552 - 1.554 |
| Максимальное двулучепреломление | δ = 0.009 |
| Оптический рельеф | низкий |
КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
| Точечная группа | 3 2 - трапецоэдрический |
|---|---|
| Пространственная группа | P31 2 1 |
| Сингония | Тригональная |
| 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 (рассчитано по параметрам элементарной ячейки) |
| Двойникование | По дофинейскому закону. По бразильскому закону. По японскому закону. Others for beta-quartz...  . Japan law twin .
Dauphine law twin
|
Список литературы
- Буканов В.В. Горный хрусталь Приполярного Урала. Л.: Наука, 1974
- Вертушков Г.Н. Метаморфизм жильного кварца. - Тр. Свердл. горн. ин-та, 1955, вып. 22
- Вировлянский Г.М. Кварц р. Пскем (Зап. Тянь-Шань). - ЗВМО, 1938, ч.67, №2, с.236-246.
- Горох А.В. О стебельчатом кварце. - Тр. Горно-геол. ин-та УФ АН СССР, 1955. вып. 26
- Горячев Н.А. Жильный кварц золоторудных месторождений Яно-Колымского пояса. Владивосток, ДВО РАН, 1992. 136 с.
- Курбатов В.И. Каркасно-скелетные кристаллы кварца с р. Индигирки. - Мир камня (World of Stones), 1994, №3, С. 23 (62-64).
- Леммлейн Г.Г. Наблюдения над скрученными кварцами. Изв. АН СССР, Отд. матем. и естеств. наук, 1937, сс. 937 - 964. - В кн.: Леммлейн Г.Г. Морфология и генезис кристаллов. - М.: "Наука", 1973, с. 35.
- Леммлейн Г.Г. О происхождении плоских кварцев с "белой полосой". В кн.: Вопросы минералогии, геохимии и петрографии. М., 1946, с. 98-109.
- Лисицын А.Е. Месторождения пьезокварца Америки и Австралии. - Тр. ВНИИПмс, 1957, т. 1, вып. 1, 177-195.
- Шубников А.В. Кварц и его применение. 1940.
- Юргенсон Г.А. Гигантский кристалл кварца. - Зап.ВМО, 1961, №6, 747-748 \\ кристалл 7,5х1, 6 м; находка 1958 г.; уроч. Акджайляу = Акжайляу, СЗ Тарбагатай, Вост. Казахстан
- Юргенсон Г.А. Типоморфизм и рудоносность жильного кварца. М.,1997.
- Юхтанов П.П. Скрученные кристаллы кварца. // Препр. Научн. докл. / АН СССР. УРО. Коми науч. центр. - 1989, №222, с. 99-104.
- Frondel, Clifford (1962), Dana"s System of Mineralogy, 7th Edition: Vol. III.
- Reviews in Mineralogy vol 29 Silica: Physical behaviour, geochemistry and materials applications; P.J. Heany and G.V. Gibbs ed. Miineralogical Society of America, 1994, 606pp. Kushiro, I. (1969), The system forsterite-diopside-silica with and without water at high pressures: American Journal of Science: 267: 269-294.
- Rice, S.J. (1969) Quartz family minerals. California Division of Mines and Geology Mineral Information Service: 22: 35-38.
- Feigl, F.J. and Anderson, J.H. (1970) Defects in crystalline quartz: electron paramagnetic resonance of E" vacancy centers associated with germanium impurities. Journal of Physics and Chemistry of Solids: 31: 575-596.
- Sprunt, E.S. (1981) Causes of quartz cathodoluminescence colours. Scan. Elec. Micros.: 525-535.
- Bohlen, S.R. and Boettcher, A.L. (1982) The quartz-coesite transformation: a precise determination and the effects of other components. Journal of Geophysical Research: 87(B8): 7073-7078.
- Richet, P., Bottinga, Y., Deniélou, L., Petitet, J.P., and Téqui, C. (1982) Thermodynamic properties of quartz, cristobalite, and Аморфный SiO2: drop calorimetry measurements between 1000 and 1800 K and a review from 0 to 2000 K. Geochimica et Cosmochmica Acta: 46: 2639-2658.
- Serebrennikov, A.J., Valter, A.A., Mashkovtsev, R.I., and Scherbakova, M.Ya. (1982) The investigation of defects in shock-metamorphosed quartz. Physics and Chemistry of Minerals: 8: 155-157.
- Scandale, E., Stasi, F., and Zarka, A. (1983) Growth defects in a Quartz Druse. ac Dislocations. Journal of Applied Crystallography: 16: 39-403.
- Weil, J.A. (1984) A review of electron spin resonance and its applications to the study of paramagnetic defects in crystalline quartz. Physics and Chemistry of Minerals: 10: 149-165.
- Scandale, E. and Stasi, F. (1985) Growth defects in Quartz Druses. a Pseudo-basal Dislocations. Journal of Applied Crystallography: 18: 275-278.
- Graziani, G., Lucchesi, S., and Scandale, E. (1988) Growth defects and genetic medium of a quartz druse from Traversella, Italy. Neues Jahrbuch für Mineralogie, Abhandlungen: 159: 165-179.
- Owen, M.R. (1988) Radiation-damage haloes in quartz. Geology: 16: 529-532.
- Ramseyer, K., Baumann, J., Matter, A., and Mullis, J. (1988) Cathodluminescence colours of α-quartz. Mineralogical Magazine: 52: 669-677.
- Scandale, E., Stasi, F., Lucchesi, S., and Graziani, G. (1989) Growth marks and genetic conditions in a quartz druse. Neues Jahrbuch für Mineralogie, Abhandlungen: 160: 181-192.
- American Mineralogist (1991): 76: 1018.
- Agrosì, G., Lattanzi, P., Ruggieri, G., and Scandale, E. (1992) Growth history of a quartz crystal from growth marks and fluid inclusions data. Neues Jahrbuch für Mineralogie, Monatshefte: 7: 289-294.
- Rink, W.J., Rendell, H., Marseglia, E.A., Luff, B.J., and Townsend, P.D. (1993) Thermoluminescence spectra of igneous quartz and hydrothermal vein quartz. Physics and Chemistry of Minerals: 20: 353-361.
- Berti G.(1994): Microcrystalline properties of quartz by means of XRPD measures. Adv. X-Ray Analysis: 37: 359-366.
- Onasch, C.M. and Vennemann, T.W. (1995) Disequilibrium partitioning of oxygen isotopes associated with sector zoning in quartz. Geology: 23: 1103-1106.
- Ryckart, R. (1995), Quartz - Monographie.
- Stevens Kalceff, M.A. and Phillips, M.R. (1995) Cathodoluminescence microcharacterization of the defect structure of quartz. Physics Review: B 52: 3122-3134.
- Plötze, M. and Wolf, D. (1996) EPR- und TL-Spektren von Quartz: Bestrahlungsabhgigheit der 0-Zentren. Ber. Deutsch. Mineral. Gesellsch. 8: 217 (abstr.)
- Gaines, Richard V., H. Catherine, W. Skinner, Eugene E. Foord, Brian Mason, Abraham Rosenzweig (1997), Dana"s New Mineralogy: The System of Mineralogy of James Dwight Dana and Edward Salisbury Dana, 8th. edition: 1573.
- Carpenter, M.A., Salje, E.K.H., Gaeme-Barber, A., Wruck, B., Dove, M.T., and Knight, K.S. (1998a), Calibration of excess thermodynamic properties and elastic constant variations associated with the α ↔ β phase transition in quartz. American Mineralogist: 83: 2-22.
- Silica: Physical Behavior, Geochemistry and Materials Applications Vol 29. Mineralogical Society of America Reviews in Mineralogy, 606p.
- Acta Crystallographica: B32: 2456-2459.
- Götze, J., Plötze, M., Fuchs, H., and Habermann, D. (2001) Origin, spectral characteristics and practical applications of the cathodoluminescence (CL) of quartz - a review. Mineralogy and Petrology: 71: 225-250.
- Botis, S., Nokhrin, S.M., Pan, Y., Xu, Y., and Bonli, T. (2005) Natural radiation-induced damage in quartz. I. Correlations between cathodoluminence colors and paramagnetic defects. Canadian Mineralogist: 43: 1565-1580.
- Götze, J., Plötze, M., and Trautmann, T. (2005) Structure and luminescence characteristics of quartz from pegmatites. American Mineralogist: 90: 13-21.
Группа кварца
Название кварц получил от немецкого слова в связи с его изобилием в секущих рудных жилах. Предполагают, что название минерала произошло от саксонского слова «Querkluftertz», что означает «руда секущих жил», которое могло видоизмениться в «Querertz», а затем в «quartz».
Морион в полевом шпате (пегматит)α -Кварц - эту устойчивую при низких температурах модификацию обычно называют просто кварцем.
На долю кремния приходится 27,7% веса земной коры, после кислорода это наиболее распространенный элемент. Основная масса кремния находится в связанном состоянии в силикатах, преимущественно полевых шпатах -главнейших минералах земной коры, а также в пироксенах и амфиболах. Остальная часть кремния существует в виде SiO 2 . Содержание этой формы кремния в литосфере в целом оценивается в 12%. В основном окисел кремния представлен кварцем. Минерал кварц по распространённости в земной коре является вторым после полевых шпатов породообразующим минералом магматических, метаморфических и осадочных пород.
Другие полиморфные разновидности SiO 2 более редки, причем среди них несколько большим распространением пользуются тридимит и кристобалит, ассоциирующий с опалом .
Формально по химическому составу кварц - окисел и традиционно рассматривается среди минералов класса окислов. Однако, в настоящее время к классу окислов он относится условно, так как по структуре принадлежит к классу силикатов.
Формула кварца
Химический состав
Теоретическому составу кварца, очевидно, отвечают бесцветные прозрачные разновидности. Из числа изоморфных примесей следует назвать Al 3+ , Fe 3+ , Ti 4+ . Разности, окрашенные в молочно-белый или другой цвет, в виде механических примесей в разных количествах могут содержать газообразные, жидкие и твердые вещества: СО 2 , Н 2 О, углеводороды, NaCl, CaCO 3 , в ряде случаев включения мельчайших кристалликов рутила , актинолита и других минералов, видимых на глаз.
Кристаллографическая характеристика
Сингония. Более высокотемпературная модификация β- кварца кристаллизуется в гексагональной сингонии, гексагонально-трапецоэдрическом в. с. L66L2.
Более устойчивая при температурах ниже 573 °С (при атмосферном давлении) модификация α-кварца кристаллизуется в тригональной сингонии, тригонально-трапецоэдрическом в. с. L33L3. Пространственная группа P3121(D43) или P3221(D53) (правая и левая энантиоморфные модификации). a0 = 4,904, с0 = 5,397.
Кристаллическая структура
Кристаллические структуры довольно просты.
Кристаллическая структура β-кварца. В каждом тетраэдре SiO 4 два кислородных иона располагаются несколько выше, а другие два - несколько ниже, чем ион кремния. Группы тетраэдров лежат в трех слоях на различных высотах. Тетраэдры образуют спирали, каждая из которых закручивается в одну и ту же сторону. Так называемые правые и левые кварцы тем и отличаются, что заворот этих спиралей происходит в правую или в левую сторону. Поворот вокруг шестерной оси на 60° и перенос на одну треть высоты элементарной ячейки вдоль оси с приводят к совпадению с прежней позицией тетраэдров.
Низкотемпературная модификация α-кварца по своей кристаллической структуре лишь несколько отличается от β-кварца. При полиморфном превращении высокотемпературной модификации в низкотемпературную происходят небольшие смещения центров кремнекислородных тетраэдров, в результате чего имеет место уплотнение решетки и понижение ее симметрии: шестерные оси превращаются в тройные. При этом тип связи между тетраэдрическими группами не меняется. В процессе превращения не происходит изменений в направлениях заворота спиралей (в правую или левую сторону).
Форма нахождения в природе
Облик кристаллов кварца. Кристаллы кварца удлинённые, призматического вида.
Кристаллы β-кварца, вернее, параморфозы α-кварца по нему, встречающиеся в богатых кремнеземом эффузивных породах (риолитах, кварцевых порфирах и др.) как ранние выделения из жидкой магмы, имеют облик гексагональной дипирамиды, причем грани призмы сильно укорочены или отсутствуют вовсе. Они обычно очень мелки, но в некоторых породах достигают 1–2 см в поперечнике. Низкотемпературный α-кварц в хорошо образованных кристаллах встречается только в пустотах или рыхлых средах. Известны отдельные кристаллы очень крупных размеров, до 1 и даже 40 т весом. Формы кристаллов хотя и весьма разнообразны, но чрезвычайно характерны по присутствию граней призмы m (101–0), часто сгоризонтальной штриховкой, граней ромбоэдров r (101–1) и z (011–1), тригональной дипирамиды s {112–1}, тригонального трапецоэдрах {516–1} и др. Встречаются индивиды, в которых грани главных ромбоэдров одинаково развиты, и кристаллы в таких случаях принимают облик «гексагональной дипирамиды».
Будучи протравленными, грани одного ромбоэдра остаются блестящими, другого - становятся матовыми. Фигуры травления также неодинаковы. По положению граней тригонального трапецоэдра {516–1} и дипирамиды {112–1} различают правый и левый. Эти грани приурочены к ребрам призмы (через 120°), располагаясь вверху и внизу, но по разные стороны ребра.
Кроме явнокристаллических модификаций α-кварца и β-кварца известны скрытокристаллические плотные разности, обладающие волокнистым строением: халцедон (волокна вытянуты вдоль одной из осей L2) и кварцин (волокна вытянуты вдоль L3), надежно отличимые друг от друга только по оптическим свойствам (в частности, по знаку удлинения).
Двойники
Двойники минерала наблюдаются весьма часто и по разным законам.
1. Дофинейские двойники
столь совершенно прорастают друг друга, что похожи на простые кристаллы кварца, от которых они отличаются тем, что грани трапецоэдра х наблюдаются в удвоенном количестве и выводятся друг из друга поворотом вокруг вертикальной оси не на 120°, а на 60°. Грани призмы обоих индивидов сливаются, а грани ромбоэдра r совпадают с гранями ромбоэдра z. Оптические оси обоих индивидов параллельны, и потому двойниковое строение можно установить только путем травления. Двойниковые швы извилистые.
2. Бразильские двойники
отличаются от дофинейских тем, что в них грани трапецоэдров, наблюдающиеся в двойном количестве, выводятся иначе: отражением в вертикальной плоскости. Двойниковое строение обнаруживается путем травления. В отличие от строения дофинейских двойников, здесь мы наблюдаем прямолинейные двойниковые швы. Кроме того, бразильские двойники могут быть обнаружены и оптически.
3. Японские двойники
по тригональной дипирамиде {112–2}; индивиды наклонены друг к другу под углом 84°34′.
Излом массивных тонкозернистых разновидностей камня - плоскораковистый до шероховатого или занозистого. Волокнистые разновидности имеют шероховатый, зазубренный или занозистый излом.
Агрегаты
Встречается кварц в одиночных кристаллах, их сростках разного типа (друзах, щетках и др.), в зернистых массах, в виде зёрен неправильной формы, в виде сплошных масс и прожилков.
В пустотах широко распространены друзы кристаллов кварца, иногда в срастании с кристаллами других минералов. Сплошные же массы представляют зернистые агрегаты. Строение плотных агрегатов легко устанавливается в тонких шлифах под микроскопом при скрещенных николях. Халцедон , обладающий скрытоволокнистым строением, часто наблюдается в виде корок, почковидных форм или сферолитов, но чаще в виде желваков, носящих название кремней. Агаты (кремнистые жеоды) имеют концентрически-зональное строение, обусловленное перемежаемостью различно окрашенных слоев халцедона, иногда кварца. Центральные части жеод нередко сложены кристаллически-зернистым кварцем, иногда в виде щеток кристаллов.
Прожилки золота в кварце. Магаданская обл., Утинское месторождение Физические свойства кварца
Оптические
Цвет. Окраска кварца различная . Чаще всего он бесцветный, белый, серый, но встречаются и окрашенные разности.
Прозрачные или полупрозрачные красиво окрашенные разности кварца носят особые названия. Их названия и цвет приведены в разновидностях.
Кроме перечисленных прозрачных разностей минерала, наблюдаются явно аллохроматически окрашенные кристаллы кварца благодаря включениям посторонних минералов, также имеющие свои названия: празем - зеленоватый кварц с включениями иголочек зеленого актинолита : авантюрин - желтоватый или буровато-красный кварц с мерцающим отливом, обусловленным мельчайшими включениями слюды, железной слюдки Fe 2 O 3 и др.
Широко распространенный в гидротермальных месторождениях кварц молочно-белого цвета. Почти всегда в жидких включениях наблюдается подвижной пузырек газа, по которому легко знается жидкость, а иногда даже кристаллики NaCl При нагревании при определенной температуре эти кристаллики растворяются, затем исчезают пузырьки газа и образуется однородная жидкая фаза. При охлаждении она вновь становится неоднородной. Таким путем можно примерно установить, при какой температуре мог произойти захват этих жидких фаз в процессе кристаллизации. В других случаях молочно-белый цвет кристаллов кварца обусловлен сильной Добавить в словарь, возникшей при динамических воздействиях (подобно тому, как совершенно прозрачный лед при ударе молотком в поврежденном месте становится молочно-белым.
- Черты не дает.
- Блеск стеклянный на гранях кристалла,
- Отлив жирный на изломе.
- Прозрачность. кварц просвечивает, реже прозрачен.
- Кварц оптически одноосный, положительный. Ng = 1,553 и Nm = 1,544. Он обладает способностью вращать плоскость поляризации в ту или другую сторону в зависимости от того, имеем ли мы дело с правым или левым.
Механические
- Твердость кварца эталонная - 7.
- Плотность 2,65.
Химические свойства
Стойкий по отношению к выветриванию (химически не разлагается). С кислотами не реагирует, за исключением HF, с которой легко образует летучее соединение - SiF 4 . Поддается влиянию щелочей.
Прочие свойства
Поперечная штриховка на гранях призматических кристаллов.
Кварц способен пропускать ультрафиолетовые лучи. Обладает свойством пьезо-электризации: под влиянием механических напряжений в кварце возникают электрические заряды. Электрическими осями являются двойные, причем тот конец каждой двойной оси, который упирается в ребро, срезанное гранями трапецоэдра, электризуется отрицательно, а противоположный конец - положительно. Температура плавления 1713 °С. При застывании расплава легко образуется кварцевое стекло, обладающее рядом особых свойств (кислотоупорностью, низким коэффициентом расширения, способностью пропускать ультрафиолетовые лучи и др.).
Диагностические признаки
Диагностика. Кварц легко узнается по призматическим кристаллам с поперечной штриховкой, раковистому излому, высокой твердости (7), стеклянному или жирному блеску. Можно спутать с опалом , халцедоном, полевым шпатом или нефелином . Первые два отличаются от кварца восковым блеском и плотным строением. Для полевых шпатов характерна спайность (в двух направлениях). Нефелин имеет более низкую твердость (5,5).
Кварц входит в группу породообразующих минералов. Его месторождения раскиданы по всей планете. Кварц минерал объединяет большое количество разновидностей по цвету и структуре. История насчитывает более VII тысячелетий, предметов, изготовленных из породы невозможно перечислить.
Описание камня можно найти в трудах античных учёных, исследователей планеты, геологов и философов. Каждый стремился в характеристиках выделить особенности и свои впечатления. Название пришло из немецкого языка, в переводе – твёрдый. В научных трудах дано химическое и физическое описание минерала:
- Химия – диоксид кремния;
- Минералогия – кремнез.
Что такое кварц? Это кристаллическое образование. Его свойства достаточно широки, различаются особенностями каждого вида. Есть общие описания:
- высокий показатель теплопроводности;
- устойчивость к химическим реакциям;
- отличная вязкость;
- растворимость в щелочах;
- отличный диэлектрик.
Камни становятся основой для создания стёкол. Популярность камням добавила народная медицина и маги.
Видео: Полудрагоценный минерал Кварц
Классификация минералов
Разновидностей камней достаточно много. Основное различие каждой группы – цветовая гамма. Окраска основного тона с древних времён разделила кристаллы на группы, которые обладали свойствами и магическими способностями. Кварц и его разновидности настолько необычны, что каждому из видов посвящены отдельные научные труды.
Чёрные минералы непрозрачны или полупрозрачны. Внешне схожи с древесной смолой. Кристалл кварца отлично подходит для ювелирных работ после обработки и огранки. После обработки чёрный цвет приобретает жёлтые вкрапления. Морион считается камнем людей, занимающихся магией, колдовством и алхимией. Они проводят с ним сеансы своих ритуальных действий, веря в его мощь. Кварцем занимаются мастера, обрамляя его драгоценными металлами, создают настоящие произведения искусства.
Непрозрачный минерал разновидность кварца и горного хрусталя. Цвета нежные и розовые, чётко выражены в необработанных образцах. Они боятся яркого солнечного цвета. О розовых кварцах ходят легенды, описывающие их целебность. В минералах спрятана огромная энергетика. Таинство камня кварц в скрытой внутри силе магии, хочется заглянуть в его центр и постичь смысл сияния. Подробнее про розовый кварц мы писали .
Зелёный вид
Другое название разновидности кварца – празем . Не один знак зодиака считает его своим покровителем. Минералом снимают усталость, устраняют чувство страха, справляются с депрессией. Из зелёных кварцевых пород делают уникальные украшения. В зависимости от близости света нежная зелень меняет свой оттенок. Он бывает тёмным и насыщенным, бледным и изысканным. Внутри кварцевого камня цвет более выражен, чем у поверхности, поэтому создаётся присутствие рисунка.
Стоимость камней и изделий из них
Камни имеют разную стоимость, которая строится из характеристик изделия и качества материала. Недорогие породы начинают в цене от 100 рублей. Стоимости варьируются по видам породы, месторождению:
- Горный хрусталь. Цена начинается со 100 р., доходит до 34 тысяч.
- Раухтопаз. Грамм из месторождения Северной Карелии начинается с 24 тысяч.
- Морион. Кварцу из Башкортостана дают цену – 1200 р., из залежей Урала – 3700 р.
- Аметист. Ценой граммов кристалла можно удивить. Стоит по 42 тысячи.
- Цитрин. Бывают изделия по тысяче, другие по 7 тысяч.
Сколько стоит оригинал породы, лучше узнать у специалистов, чтобы не стать обладателем подделки.
Сфера использования
Предметы из камня находят среди раскопок. Древние люди делали из породы орудия, из других видов этой же породы — украшения для клинков. Минеральную породу применяют в разных отраслях, но основных сфер использования две:
- Минеральное сырье.
- Ювелирное дело.
В качестве минерального сырья его берут для технических деталей оптики, радиоприборов и средств связи. Он становится основой керамических предметов быта и стеклянных изделий.
Ювелиры создают украшения всех известных моделей: бусы, серёжки, броши. Поделочные камни берут для сувениров. Предметы мастеров станут украшением квартиры, добавить индивидуальности хозяину.
Прежде всего, что означает слово – кварц? Оно пришло к нам из немецкого языка и в переводе на русский означает – твердый. Камень, который мы сейчас рассматриваем, считается одним из самых популярных на нашей планете.
Кварц является минералом, образующим крупную семью, в которую входят такие знаменитости как: аметист, горный хрусталь, раухтопаз, тигровый глаз, халцедон и другие красавцы. Этот минерал издревле наделяли различными необычными свойствами.
С его помощью исцеляют многочисленные заболевания. С помощью горного хрусталя предсказывали судьбу. Но об этом чуть позже.
Месторождения
Месторождения минерала раскиданы по всей нашей планете. Его добывают в Швейцарии, Уругвае и Шри-Ланке. В Российской Федерации есть замечательные месторождения в Сибири и Карелии. И, конечно, в богатых на залежи Уральских горах.
Многим ценителям знакомы аметисты с уральских гор, способные, в отличие от многих других самоцветов сохранять свой цвет и блеск даже при искусственном освещении. Удивительно красивые и большие кристаллы дымчатого топаза (раухтопаз) добывают на Украине.
Как образуется
Кварц может образовываться при разных процессах. Например, кристаллы могут появляться из магмы. Минерал содержится как в интрузивных, так и в эффузивных породах кислого состава. К первым можно отнести такие породы как гранит, а ко вторым – дацит и риолит.
Именно это соединение собственно и называют пегматитом. Внутренности таких жил часто выложены чистым кварцем. При гидротермальных процессах появляются целые жилы горного хрусталя. Особую ценность имеют блоки альпийского типа.
На поверхности минерал достаточно устойчив. В зависимости от условий возникновения минерал может кристаллизоваться в самых разных полиморфных модификациях.
Свойства
Физические
У всех видов минерала физические свойства сходны. Стеклянный блеск, чуть жирноватый в изломах. По шкале Мооса его твердость составляет 7 единиц. Удельный вес примерно 2,6 грамма на сантиметр кубический.
Цвета: бесцветный, зеленый, фиолетовый, розовый, и черный дымчатый. Бывает как плотным сплошным, так и рыхлым (песок). Спайности нет. Неровные изломы. Кристаллы в виде шестигранников с пирамидкой наверху.
Могут быть как вросшими, так и наросшими. Диапазон размеров очень велик. Однажды в Казахстане обнаружили кристалл горного хрусталя весом около 70 тонн. Величиной это чудо было с двухэтажный дом!
Магические
В зависимости от цвета кварц применялся для самых разных магических ритуалов. Например, йоги считают, что аметист дает возможность заглянуть поглубже в себя и открыть третий глаз. Для этого камень нужно поднести ко лбу и подержать его между глаз.
Розовый кварц поднимет настроение, усилит интуицию, залечит старые сердечные раны и успокоит душевную боль. Молочный кварц поможет вам найти искреннюю любовь в этом большом мире.
Виды камней с переливами, такие как кошачий или тигровый глаз, всегда считались отличными оберегами для своих хозяев. Они защищали обладателей ото лжи, злобы и сглаза.
Рутиловый кварц волосатик – самый дорогой камень из семейства кварцев.
Лечебные
В такой области медицины как литотерапия с помощью молочного кварца успешно лечат нервную систему, убирая тревогу и страх. Он помогает преодолеть комплексы, вызванные недостатком внимания и любви. Сердолик успешно снимает головную боль, лечит нервы и даже лихорадку. Также он укрепляет зубы и считается прекрасным антисептиком.
Практически все виды кварца обладают теми или иными целебными свойствами. Возможно, не все одобряют литотерапию, и у некоторых медиков она вызывает сомнение. Но с тем, что кварцевыми лампами официальная медицина пользуется уже очень долго, никто спорить не будет.
Виды
Кварц можно разделить на два основных вида: кристаллический и скрытокристаллический. К кристаллическому относят:
Кольцо с золотистым кварцем
- Горный хрусталь. Чаще всего прозрачен и бесцветен, но иногда обладает слабым розоватым оттенком;
- Цитрин. Также просвечивает, но с оттенками лимонного или золотого цвета;
- Аметист – одна из разновидностей горного хрусталя. Имеет сиреневый или фиолетовый цвет;
- Волосатик – забавное название для аметиста или хрусталя. Внутри его имеются небольшие вкрапления из кристалликов турмалина или рутила. Они образуют причудливые рисунки в камне похожие на «волоски»;
- Дымчатый топаз или раухтопаз. Камень серого или коричневого цвета. Порой с фиолетовым или золотым оттенком. Обладает удивительным свойством менять цвет при изменении температуры. На Урале такие самоцветы запекали в тесте. После термической обработки хлеб остывал с кристаллом внутри. Минерал приобретал уникальный медовый цвет и оценивался намного дороже;
- Морион – в шутку прозван жителями Урала «цыганом» за свой смолянистый цвет.
К скрытокристаллическим представителям минерала можно отнести такие камни:
Розовый кварц
- Авантюрин. Камень с таким «коварным» названием имеет красный или желтоватый оттенок и благодаря небольшим частицам слюды играет маленькими искорками;
- Аметистовый кварц. Эта драгоценность имеет приятный фиолетовый оттенок и отличительные белые полоски;
- Розовый кварц – нежно-розовый полупрозрачный самоцвет;
- Сардоникс – камень с оранжевым или желто-розовым оттенком;
- Карнеол – одна из разновидностей сардоникса. Только красно-бурый темный цвет;
- Агат – особенный вид самоцвета. Его уникальность состоит в том, что в его структуре несколько непрозрачных слоев разного цвета;
- Хризопраз – зеленый полупрозрачный камень;
- Празем – вид хризопраза. Цвет зеленый, темный;
- Гелиотроп. Необычного зеленого цвета, с красным отливом.
- Кошачий глаз – камешек розового, серого или белого цвета с эффектом мягкого отлива;
- Тигровый глаз – камень синего или золотистого цвета со световым отливом;
- Кахолонг – непрозрачный камень цвета белого фарфора;
- – довольно плотная масса, в составе которой имеется кварц, кварцевый песок и кварцевый цемент.
Где применяется
Дымчатый кварц раухтопаз
Кварц является очень ценным минеральным сырьем и применяется во многих отраслях промышленности. Его используют в различных оптических приборах и ультразвуковых генераторах. Кварц используется также и в радиоаппаратуре.
Конечно, огромные количества минерала потребляет производство керамики и стекла. Здесь спросом больше всего пользуются кварцевый песок и горный хрусталь. О ювелирных мастерских, применяющих минералы можно говорить бесконечно.
В Европе мастера ювелирного искусства начали обрабатывать эти камни еще в одиннадцатом веке. Огромным спросом пользовались бокалы из горного хрусталя. Российские мастера начали обрабатывать этот материал несколько позже, уже в восемнадцатом веке.
Делали в основном броши, перстни, чаши и ожерелья. Также изготавливали печати из кварца. Применяется кварц и при изготовлении чистящих средств.
Глядя на это удивительное семейство минералов, можно только изумляться богатой фантазии природы, постоянно преподносящей нам такие прекрасные сюрпризы.