Kvarcni mineral

Kvarc, široko rasprostranjeni mineral mnogih sorti koji se sastoji uglavnom od silicijevog dioksida, odnosno silicijevog dioksida (SiO ₂). Mogu biti prisutne manje nečistoće poput litija, natrija, kalija i titana. Kvarc je privlačio pažnju od najranijih vremena; prozirni kristali stari su Grci bili poznati kao kristali - otuda je i naziv kristal, ili češće kameni kristal, primijenjen na ovu sortu. Naziv kvarc stara je njemačka riječ nesigurnog podrijetla koju je prvi upotrijebio Georgius Agricola 1530. godine.

mineral silicij: kvarc

Kvarc se pojavljuje u mnogim sortama u gotovo svim vrstama magnetskih, sedimentnih i metamorfnih stijena. Također je pronađena

Slijedi kratki tretman kvarca. Za potpuno liječenje pogledajte mineral silicij.

Kvarc ima veliku ekonomsku važnost. Mnoge su sorte dragog kamenja, uključujući ametist, citrin, dimljeni kvarc i ružin kvarc. Pješčenjak, sastavljen uglavnom od kvarca, važan je građevni kamen. Velike količine kvarcnog pijeska (poznate i kao silikatni pijesak) koriste se u proizvodnji stakla i keramike te za livarske kalupe za lijevanje metala. Drobljeni kvarc koristi se kao abraziv u brusnom papiru, silikatni pijesak se koristi u pjeskarenju, a pješčenjak se još uvijek koristi u cijelosti za izradu kamenja, mlinova i brusnih ploča. Silika staklo (koje se naziva i fuzionirani kvarc) koristi se u optici za prijenos ultraljubičastog svjetla. Cijevi i razne posude sa stopljenim kremenom imaju važnu laboratorijsku primjenu, a kvarcna vlakna se koriste u izuzetno osjetljivim uređajima za vaganje.

Kvarc je drugi najzastupljeniji mineral u Zemljinoj kori nakon feldspar. Javlja se u gotovo svim kiselinskim magmatskim, metamorfnim i sedimentnim stijenama. Esencijalni je mineral u takvim, silikatnim stijenama bogatim silicijem, kao što su graniti, granodioriti i ritoliti. Visoko je otporan na vremenske utjecaje i ima tendenciju koncentracije u pješčenjacima i drugim štetnim stijenama. Sekundarni kvarc služi kao cement u sedimentnim stijenama ove vrste, tvoreći obraste na detritalnim zrncima. Mikrokristalne sorte silike, poznate kao kremen, kremen, ahat i jaspis, sastoje se od fine mreže kvarca. Metamorfizam magnetskih i sedimentnih stijena koje sadrže kvarc obično povećava količinu kvarca i njegovu veličinu zrna.

Kvarc postoji u dva oblika: (1) alfa- ili nizak, kvarc koji je stabilan do 573 ° C (1,063 ° F) i (2) kvarc beta, ili visok, stabilan iznad 573 ° C. Njih dvoje usko su povezani, samo malim pokretima svojih sastavnih atoma tijekom alfa-beta tranzicije. Struktura beta-kvarca je šesterokutna, s lijevom ili desnom rukom simetrijske skupine podjednako naseljene u kristalima. Struktura alfa-kvarca je trokutasta, opet s desna ili lijeva skupina simetrije. Pri temperaturi prijelaza tetraedarski okvir beta-kvarca se okreće, što rezultira simetrijom alfa-kvarca; atomi se kreću iz položaja posebnih svemirskih skupina u općenitije položaje. Pri temperaturama iznad 867 ° C, beta-kvarc se pretvara u tridimit, ali transformacija je vrlo spora jer se prekid veze odvija kako bi se stvorila otvorenija struktura. Pri vrlo visokim pritiscima alfa-kvarc se pretvara u koesit, a pri još većim pritiscima u stišovit. Takve su faze primijećene u kraterima udara.

Kvarc je piezoelektričan: kristal razvija pozitivne i negativne naboje na alternativnim rubovima prizme kad je izložen pritisku ili napetosti. Naboji su proporcionalni promjeni tlaka. Zbog svog piezoelektričnog svojstva, kvarcna ploča može se koristiti kao mjerač tlaka, kao u uređaju za sondiranje dubine.

Baš kao što kompresija i napetost proizvode suprotne naboje, obrnuti učinak je da naizmjenično suprotni naboji uzrokuju izmjenično širenje i sažimanje. Sekcija izrezana iz kvarcnog kristala s točno određenom orijentacijom i dimenzijama ima prirodnu frekvenciju ovog širenja i kontrakcije (tj. Vibracije) koja je izražena u milijunima vibracija u sekundi. Pravilno izrezane ploče od kremena koriste se za regulaciju frekvencije u radio stanicama, televizorima i drugoj elektroničkoj komunikacijskoj opremi te za satove i satove pod kontrolom kristala.

Kina, Japan i Rusija su primarni svjetski proizvođači kvarca. Belgija, Brazil, Bugarska, Francuska, Njemačka, Južna Afrika i Velika Britanija također miniraju značajne količine minerala.

Za detaljna fizička svojstva pogledajte mineral silicij (