Кварц – полезный минерал, изменивший нашу жизнь

Кварц яркий и красочный

Кварц — минерал, повсеместно встречающийся в природе, точнее, в земной коре. Из чего состоит эта порода? В его состав входят самый распространенный элемент на Земле — кислород и кремний, занимающий вторую позицию по степени распространенности. Неудивительно, что вместе они образуют это, повсюду встречающееся, полезное ископаемое. Его содержание в земной коре около 60%.

Образование кварца

Почти каждая магматическая и метаморфическая горная порода содержит кварц. Его химическая формула выглядит как SiO2, называется диоксид кремния или кремнезем.

Магма представляет горячее расплавленное море в земных глубинах, содержащее все элементы таблицы Менделеева. Магма поднимается к поверхности земли, кристаллизуется и остывает, создавая магматическую горную породу. Она делится на излившуюся (эффузивную) и глубинную (интрузивную). Глубинная магма находится на расстоянии 40-5 км от поверхности, а излившаяся — до 5 км. Чаще всего магма имеет силикатный состав.

Изделия из минерала

По содержанию кремнезема магматические породы бывают нескольких видов:

  1. Ультракислые. В них содержание диоксида кремния более 70 %.
  2. Кислые породы, содержание кремнезема от 65 до 70 %.
  3. Средние. В составе породы 52-65 % диоксида кремния.
  4. Основные. Содержат от 40 до 52 % кремнезема.
  5. Ультраосновные, где SiO2 менее 40 %.

Происхождение минерала, его кристаллизация начинается из кислой магмы, богатой газовыми пузырьками. Кислая магма более легкая, вязкая, светлая. Химическая схема образования диоксида кремния выглядит как H4SiO4 → SiO2 + 2H2O. Кварц образуется как в эффузивных, так и в интрузивных породах. Но происхождение кристаллов кварца имеет следующее описание: медленно поднимающаяся магма вод воздействием давления и температур сначала делится на расплав и газы. Далее в пузырьках начинается процесс кристаллизации. Чем медленнее поднимается магма, тем крупнее кристаллы кварца, пока вся расплавленная масса не становится остывшей и твердой.

Кристалл кварца

Кристалл кварца представляет собой шестигранные призмы с шести или трёхгранной пирамидой на одном или на двух концах. Часто одним концом кристаллы кварца врастают в магматическую породу. Такое сочетание разнонаправленных призм, вросших в горную породу, называется друзой, а сочетание параллельных кристаллов образуют кристаллические щетки.

Кварцевая друза

Кварц имеет следующие характеристики:

  1. Твердость по шкале Мооса равна 7. Иначе говоря, камень царапает стекло и поддается обработке алмазом. Абсолютная твердость характеризуется способностью минерала выдерживать механические нагрузки и равна 1120 кг/мм2.
  2. Не проводит электрический ток (диэлектрик), но способен на пьезоэлектрический эффект.
  3. Определение температуры плавления минерала затруднено из-за большой вязкости расплава, примерные значения 1713—1728 °C.
  4. Растворяется в кислотах.
  5. Минерал бывает различных оттенков и цветов — бесцветный, желтый, зеленый, фиолетовый, коричневый, черный. Синий цвет указывает на искусственное происхождение, камень с таким цветом в природе не существует.
  6. Образует двойники — сросшиеся кристаллы.

Такие свойства кварца объясняются структурным строением. Следует заметить, что каркас из кремнекислородных тетраэдров образует наиболее прочные связи среди всех силикатов.

Разновидности кварца

Неодинаковые геологические процессы и наличие примесей объясняют многочисленные разновидности кварца:

  1. Друза из кристаллов аметиста
    Аметист, драгоценный камень с фиолетовыми оттенками (из-за включений железа). Часто находят в друзах и кристаллических щетках.
  2. Горный хрусталь. Бесцветный прозрачный камень, почти чистый диоксид кремния. Встречается в друзах, жеодах и щетках. Игольчатые примеси рутила образуют отдельный вид горного хрусталя, называемый волосатиком.
  3. Цитрин. Прозрачный кристалл жёлтого оттенка с примесями железа, водорода и лития.
  4. Авантюрин. Метаморфическая горная порода с мелкозернистой структурой, образуемая в результате перекристаллизации. Большой цветовой спектр.
  5. Агат. Метаморфическая горная порода со слоистой структурой. Полудрагоценный и поделочный камень.
  6. Бингемит. Минерал с радужным свечением (иризацией).
  7. Кремень, осадочная горная порода. Имеет примеси: окислы железа и магния.
  8. Морион. Камень черного цвет (из примесей лития и натрия), непрозрачный, скорее всего, относится к магматическим породам.
  9. Празем. Ювелирный и поделочный непрозрачный камень луково-зеленого цвета.
  10. Розовый кварц. Прозрачный минерал (из-за примесей марганца, железа и титана), образовался в результате гидротермальных процессов в кварцевых жилах. Скорее всего, метаморфическая горная порода.
    Агат

    Агат

  11. Халцедон. Метаморфический полупрозрачный минерал, используется как поделочный камень.

Следует отметить, что это далеко не все известные полезные ископаемые. Есть малоизученные и редкие представители кварца, их описание занимает всего одну строчку. Часто один и тот же кварц, добытый в разных уголках планеты, имеет разные наименования. Известны различные коммерческие и ювелирные имена, отмечающие цветовой оттенок или похожесть на другой минерал.

Применение

Кварц оказал большое влияние на развитие человечества. Можно сказать, что этот минерал сделал из обезьяны человека, ведь наши древние предки использовали кремень во всех жизненно важных процессах — на охоте, для добывания огня. Это полезное ископаемое применяли для изготовления примитивных орудий труда.

Сегодня кварц тоже используется во всех составляющих нашей жизни. Разумеется, орудия труда и оборудование несравнимы с древними. Люди научились ценить красоту кварца, применяя эти полезные ископаемые в ювелирном деле. Твердый и внешне привлекательный минерал применяется в строительстве.

Кварцевые часы, лампы, резонаторы, обогреватели… Всего не перечесть. Запасы кварца кажутся неистощимыми, тем более что научились производить искусственные камни. Но, может быть, стоит остановиться в погоне за роскошью и красотой. Полезные ископаемые требуют рационального и экологичного использования. Только в таких условиях наша планета готова дарить нам свои ресурсы.

Оцениваем!
0