Ценные сведения о кварце

Разновидности кварца

Известные данные о кварце (диоксиде кремния) говорят о том, что это наиболее распространенный минерал. Область применения широка: от производства оптических приборов до ювелирных украшений.

Описание камня

Название природного элемента пришло из немецкого языка, и означает поперек руды ( руда секущих жил). Также кварц известен как кремнезем. Его химическая формула — SiO2 (чистый состав кварца). Основным элементом является кремний, с которым ученые связывают начало жизни на планете. Об этом свидетельствуют орудия труда первобытного человека, в которых использовались кристаллы кварца.

В земной коре его количество 12% в чистом виде, а в примесях других элементов — более 60%. Твердость по шкале Маоса составляет 7 баллов, уступает только корундам, алмазам. Меньшая плотность (2,6 г/см3) и твердость отличает его от топаза.

Растворить кварц возможно только в плавиковой кислоте. Температуру, при которой происходит процесс плавления, определить сложно — от 1712 до 1728 °С.

Науке известны два вида кристаллической модификации кремнезема: гексагональный α-кварц (устойчив при температурах от 870 до 573 °С и давлении 100 кн/м2), тригональный β-кварц (устойчив в области более низких температур, до 573 °С). Вид шестигранных кристаллов с тригональной сингонией наиболее распространен в природе. Месторождения кварца есть на каждом континенте.

Сросшиеся или изометрические неправильные зерна образуются в магматических и метаморфических горных породах. Дефектная кристаллическая решетка и примеси других минералов влияют на цвет кварца, который меняется под воздействием высоких температур вплоть до обесцвечивания. В зависимости от окраса и степени прозрачности различают скрыто кристаллическую и кристаллическую разновидность кремнезема.

Виды кварца

Разновидности кремнезема

Скрытокристаллический вид представлен минералами семейства халцедонов, которые не образуют кристаллов. Его химический состав и физические свойства мало отличаются от кварца. Структура слоистая или однородная, а плотность достигает 2,64 г/см3. В состав входят соли и вода. Образуются халцедоны в процессе выветривания кремнистых гидротермальных растворов при низких температурах. В зависимости от цвета каждый камень имеет свое название:

  • сердолик — оранжево-красный минерал;
  • празем — включения актинолита придают темно-зеленый окрас, плотность 2,66 г/см3;
  • авантюрин — кварцит в серо-желтых, зеленых тонах, в химический состав которого входит слюда, высокая температура, давление земной коры и песчаные почвы способствуют его образованию;
  • агат — слоистый халцедон синего, желтого, красного тона с полосами и изгибами серого цвета, плотность которого 4,7, в состав могут входить Al, Fe;
  • оникс — схож с агатом, но полосы разноцветны и строго параллельны, на ширину которых влияет температура процесса образования;
  • кремень — темный халцедон;
  • камень Тамерлана — фиолетовый аметист с белыми полосами;
  • кошачий глаз — камень серого или белого цвета с переливом;
  • гелиотроп — зеленый камень с красными включениями оксида железа, для образования которого нужна температура в тысячи градусов; основные месторождения возле вулканов;
  • яшма — SiO2 с примесями Al, Fe, Ca; главная характеристика минерала — это разнообразие цветовой гаммы и структуры, однотонная яшма — большая редкость.

Халцедоны нашли свое применение в ювелирной и промышленной среде. Имеются краткие сведения об использовании разных видов кварца в магических и лечебных ритуалах еще в древних временах.

Кристаллические кварцы имеют одноосную винтообразную структуру. Чистый состав, без примесей, у прозрачного горного хрусталя. Именно кристаллическая решетка этого минерала положила начало образования науки кристаллографии. Температура плавления — 1570 °С, а плотность колеблется от 2,52 до 2,65 г/см3.

Кварц с вкраплениями
После открытия пьезоэффекта (в 1880 году), горный хрусталь стали широко использовать в разных областях, например, в производстве ультрафиолетовых оптических линз. Учеными были обнаружены предметы древних народов из хрусталя. Наибольшей загадкой оказался череп Митчеллов-Хеджесов, выполненный из единого кристалла с необычными оптическими эффектами внутри. Горный хрусталь найден при раскопках Древнего Египта, Месопотамии. Отличить минерал от хрустального стекла помогут дополнительные приборы.

Популярные камни

Среди разновидностей кварца с кристаллической решеткой наиболее популярны следующие камни.

  1. Раухтопаз (дымчатый кварц) — химическая формула SiO2. Для образования необходима температура 360 — 410 °С. Цветовая палитра в сероватых, коричневых и золотистых тонах.
  2. Морион — это кварц смоляного, черного цвета. Есть достоверная информация, что морион был известен еще во времена египетского фараона Тутанхамона. Минерал использовали для изготовления тонких солнцезащитных пластин.
  3. Цитрин — золотистые, желтые (лимонные) или коричневые камни кварца. В натуральном цитрине присутствует эффект дихроизма, что отличает его от искусственных кристаллов.
  4. Аметист — прозрачно-фиолетовый, красно-сиреневый минерал. Химический состав с примесями железа, плотность 2,6 г/см3.
  5. Волосатик — другие названия волосы Венеры, стрелы Амура. Игольчатые включения в кристаллах — это примеси актинолита, рутила. Цветовая гамма в темных, золотистых тонах.

В процессе плавления разных видов кремнезема получают стекло (плавленый кварц). Оптическое прозрачное стекло используют в качестве линз, призм, зеркал телескопа. Из непрозрачного стекла делают емкости (тигли, муфели), которые служат для обработки легкоплавких оптических материалов и выдерживают высокие температуры плавления (до 1500 °С).

Оцениваем!
0