Kwarc

Kwarc
Właściwości chemiczne i fizyczne
Skład chemiczny	SiO2
Twardość w skali Mohsa	7
Przełam	zadziorowaty lub muszlowy
Łupliwość	brak
Pokrój kryształu	słupowe, igiełkowe, pseudoregularne (diament marmaroski), bipiramidalny
Układ krystalograficzny	trygonalny – kwarc niskotemperaturowy; heksagonalny – kwarc wysokotemperaturowy,
Właściwości mechaniczne	kruchy
Gęstość minerału	2,648-2,651 g/cm³
Właściwości optyczne
Barwa	bezbarwny, biały, szary, odcienie barwy żółtej, pomarańczowy, różowy, brązowopurpurowy, fioletowy, zielony, czarny; rzadko niebieski.
Rysa	biała
Połysk	szklisty, na przełamie tłusty
Współczynnik załamania	no = 1,544 i ne = 1,553
Inne	optycznie dodatni
Dodatkowe dane
Postacie alotropowe	odmiany α i β, trydymit, krystobalit, coesyt, stiszowit, keatyt
Szczególne własności	anizotropia przewodnictwa cieplnego (od 6,1 do 9,5 J/(m*K)), dwójłomność, aktywność optyczna, silny efekt piezoelektryczny

Kwarc (dawniej kwarzec) – minerał z gromady krzemianów.

Nazwa pochodzi:

• od starogermańskiego kwarr (quarz) = zgrzyt – tak określali ten minerał niemieccy górnicy,
• lub słowiańskiego kwardy = twardy (kwarda = kwarzec),
• gr. Krystallos = lód.

Właściwości

Zazwyczaj tworzy kryształy słupkowe wykształcone w postaci heksagonalnego słupa (o sześciobocznym przekroju), zakończonego ścianami romboedrów i podwójnych piramid. Prawidłowo wykształcone kryształy są najczęściej spotykane w geodach, kawernach i szczelinach skalnych, gdzie tworzą szczotki krystaliczne. Oprócz struktury krystalicznej kwarc może tworzyć odmiany ziarniste, skrytokrystaliczne oraz naskorupienia i inkrustacje.
Kwarc jest przezroczysty; może być bezbarwny i może tworzyć wiele barwnych odmian.
Czysty, bezbarwny kwarc nazywany jest kryształem górskim lub skalnym. Samo słowo kryształ pochodzi od greckiego krystallos (dawniej oznaczającego lód), nazwanie w ten sposób kryształu górskiego wiąże się z wyglądem kryształów oraz faktem, iż wydają się one "zimne w dotyku". Wiąże się to z wysokim przewodnictwem cieplnym, dziesięciokrotnie wyższym niż dla wody i zarazem wysoką pojemnością cieplną kwarcu: objętościowe ciepło właściwe jest tylko ok. 2,3 krotnie mniejsze niż analogiczna wielkość dla wody. W starożytnym Rzymie dużych kryształowych kul używano do chłodzenia dłoni.
Kwarc często zawiera inkluzje gazowe, ciekłe oraz stałe.
Inkluzje stałe, spowodowane przez różne minerały powodują zróżnicowanie barwy oraz wywołują ciekawe efekty optyczne, takie jak: asteryzm, iryzacja, opalescencja, awenturyzacja.
Znanych jest około 40 minerałów tworzących wrostki; kwarce zawierające wrostki bywają określane odrębnymi nazwami np. kwarc rutylowy, kwarcowe sokole oko.

Odmiany kwarcu

I. W zależności od temperatury wyróżniamy:

• Kwarc α - kwarc wysokotemperaturowy, heksagonalny, krystalizuje z magmy. Często występuje w postaci podwójnej piramidy heksagonalnej. Po schłodzeniu do temperatury przejścia fazowego w 573 °C przechodzi w formę β. Spotyka się jego paramorfozy formy w skałach magmowych.

• Kwarc β - kwarc niskotemperaturowy, trygonalny, powszechnie występujący na powierzchni Ziemi. Jest trwały w temperaturze do 573 °C. Krystalizuje z par i roztworów wodnych. Najdoskonalsze kryształy tej odmiany spotyka się w próżniach skalnych jako kryształ górski, czy kwarc zadymiony.

Inne, znane modyfikacje krzemionki (SiO₂): trydymit, krystobalit, coesyt, stiszowit, lechaterieryt – powstające w specyficznych warunkach, rzadko spotykane, a także: keatyt, moganit – wytwarzane sztucznie (nie występują w przyrodzie; uzyskuje się je wyłącznie drogą syntezy).

II. Kwarc jest minerałem bardzo pospolitym, posiada wiele odmian takich jak:

• kwarc makrokrystaliczny:
  • kryształ górski – przezroczysty,
  • ametyst – fioletowy,
  • kwarc różowy,
  • cytryn – żółty,
  • kwarc dymny – brązowy,
  • morion – czarny,
  • awenturyn – jasnozielony,
  • kwarc mleczny – biały,
  • kwarc niebieski – kwarc azurytowy, także: szafirowy, lazurytowy, krokidolitowy,
  • kwarc zielony,
  • prasiolit,
  • krystobalit;
• migotliwe odmiany kwarcu – obecność wrostków azbestu lub krokidolitu daje odpowiednio:
  • kwarcowe tygrysie oko,
  • kwarcowe kocie oko,
  • kwarcowe sokole oko,
  • kwarcowe bawole oko;
• kwarc skrytokrystaliczny (krzemionka):
  • chalcedon:
    • agat:
      • agat mszysty,
      • onyks,
      • sardonyks,
      • sard,
    • ciemnozielony praz (prazolit),
    • zielony chryzopraz,
    • heliotrop,
    • jaspis,
    • karneol,
    • krzemień,
    • czert,
    • plazma (minerał);
• kwarc bezpostaciowy:
  • opal.

Występowanie

Jeden z najpospolitszych minerałów w skorupie ziemskiej. Składnik wielu skał magmowych przesyconych krzemionką, (granitów, granodiorytów, pegmatytów), osadowych (piasków, żwirów, piaskowców, zlepieńców) i metamorficznych (gnejsów, łupków łyszczykowych, kwarcytów). Często występuje w formie żył kwarcowych (kwarc mleczny). Jest rozpowszechniony na całym świecie.

Miejsca występowania poszczególnych odmian kwarcu omówione zostaną na stronach dotyczących konkretnego rodzaju kwarcu, ale dobrze wykształcone, szczególne duże kryształy są spotykane w USA, Kanadzie, Brazylii, Urugwaju, Kazachstanie, na Ukrainie oraz na Madagaskarze.

Zastosowanie

• Wyroby z krzemienia (odmiana kwarcu) znane są od początku epoki kamiennej (starszego paleolitu) aż do końca neolitu.
• Jest stosowany przy produkcji materiałów ściernych,
• w przemyśle ceramicznym, szklarskim, budowlanym,
• stanowi ważny składnik sprzętu medycznego i naukowego – chociaż zastępowany jest kwarcem syntetycznym,
• w przemyśle optycznym, w elektronice (piezokwarc, wyświetlacz ciekłokrystaliczny),
• służy do wyrobu detergentów, farb, pasty do zębów,
• stosowany w jubilerstwie jako kamień ozdobny i jubilerski – zastosowanie gemmologiczne,
• jego odmiany są poszukiwane przez kolekcjonerów,
• jego właściwości piezoelektryczne są wykorzystywane w elektronice oraz zapalniczkach gazowych,
• jest także surowcem, z którego pozyskuje się krzem polikrystaliczny.

Galeria zdjęć

• 

  kryształ kwarcu mlecznego

• 

  ametyst z inkluzjami goethytu, Minas Gerias, Brazylia

• 
• 

  kwarc różowy

• 

  kwarc

• 

  ametryn

Bibliografia

• Maria Borkowska, Kazimierz Smulikowski: Minerały skałotwórcze. Warszawa: Wydawnictwa geologiczne, 1973. 
• W. Szumann: Kamienie szlachetne i ozdobne. 
• R. Hochleitner: Minerały i kryształy. 
• Leksykon Przyrodniczy - Minerały. 
• Podręczny Leksykon Przyrodniczy - Minerały i kamienie szlachetne. 
• K. Maślankiewicz: Kamienie szlachetne. 
• C. Hall: Klejnoty kamienie szlachetne i ozdobne. 
• G.G. Gormaz, J.J. Casanovas: Atlas mineralogii. 

Linki zewnętrzne

• Muzeum geologiczne pgi.gov.pl – kwarc