Кварц
Кварц – мінерал, оксид кремнію. Один із найпоширеніших мінералів у Земній корі.
Кремнезем, найбільш поширеною формою знаходження якого в природі є кварц, має розвинений поліморфізм.
Дві основні поліморфні кристалічні модифікації двоокису кремнію: гексагональний -кварц, стійкий при тиску в 1 атм. (або 100 кн/м2) в інтервалі температур 870-573°С, і тригональний -кварц, стійкий при температурі нижче 573°С. У природі широко поширений саме β-кварц. Усі гексагональні кристали α-кварцу, які у звичайних умовах, є параморфозами β-кварцу по α-кварцу. β-кварц кристалізується у класі тригонального трапедоедра тригональної сингонії. Кристалічна структура - каркасного типу, побудована з кремнієво-кисневих тетраедрів, розташованих гвинтоподібно (з правим або лівим ходом гвинта) по відношенню до головної осі кристала.
Залежно від цього розрізняють праві та ліві структурно-морфологічні форми кристалів кварцу, що відрізняються зовні за симетрією розташування деяких граней (наприклад, трапецеедра та ін.). Відсутність площин та центру симетрії у кристалів β-кварцу обумовлює наявність у нього п'єзоелектричних та піроелектричних властивостей.
Інші поліморфні модифікації кремнезему:
- Крістобаліт
- Тридиміт
- Коесіт
- Стішовіт (утворюється при дуже високому тиску та помірній температурі, вперше виявлений на місці епіцентру ядерного вибуху)
- Моганіт
- Сейфертіт
- Кварц ізоструктурний із берлінітом.
Найбільш часто кристали мають подовжено-призматичний вигляд з переважним розвитком граней гексагональної призми та двох ромбоедрів, що утворюють голівку кристала.Рідше кристали набувають вигляду псевдогексагональної дипіраміди. Зовні правильні кристали кварцу зазвичай складно сдвойніковані, утворюючи найчастіше двійникові ділянки за т.з. бразильському чи дофінейському законам. Останні виникають не тільки при зростанні кристалів, але і внаслідок внутрішньої структурної перебудови при термічних α-β поліморфних переходах, що супроводжуються стиском, а також при механічних деформаціях.
У магматичних і метаморфічних гірських породах кварц утворює неправильні ізометричні зерна, зрощені із зернами інших мінералів, його кристалами часто інкрустовані порожнечі та мигдалини в ефузівах.
В осадових породах - конкреції, прожилки, секреції (жеоди), щітки дрібних короткопризматичних кристалів на стінках порожнин у вапняках та ін. Також уламки різної форми та розмірів, галька, пісок.
Розчиняється у плавиковій кислоті. Температура плавлення 171 - 1728°С (через високу в'язкість розплаву визначення температури плавлення утруднене, існують різні дані).
SiO2 відноситься до групи склоутворювальних оксидів, тобто схильний до утворення переохолодженого розплаву - скла.
Різновиди кварцу
- Гірський кришталь – кристали безбарвного прозорого кварцу.
- Раухтопаз (димчастий кварц) - світло-сірий або світло-бурий
- Моріон - чорний
Аметист - дорогоцінний різновид гірського кришталю фіолетового, фіолетово-рожевого, бузково-червоного кольору.
- Цитрін - лимонно-жовтий
- Авантюрин - мерехтливий через численні включення дрібних лусочок слюди або гематиту (залізної слюдки) кварцит жовтуватого або буро-червоного кольору
- Празем - зелений (через включення актиноліту)
- Волосатик - гірський кришталь з включеннями тонкоігольчастих кристалів рутила, турмаліну, гетиту або інших мінералів, що утворюють тонко-гольчасті кристали
- Халцедон - прихований кристалічний тонковолокнистий різновид - включаючи кольорові різновиди зі своїми назвами -
- сердолік: жовтий, помаранчевий, червоний;
- сардер (або сард) - червонувато-бурий, коричневий;
- плазма: зелений;
- хризопраз -: яблучно-зелений, пофарбований тонкими включеннями ии-кельсодержащих силікатів;
- онікс -: чорно-білий (смужчастий);
- карнеол: - м'ясо-червоний. Існують і інші.
- Агат - шарувато-смужковий різновид халцедону
- Кремінь - тонкозернисті скритокристалічні агрегати кремнезему непостійного складу, що складаються в основному з кварцу і меншою мірою халцедону, кристобаліту, іноді з присутністю невеликої кількості опала.
- Тигрове око, Соколине око, Бичаче око - продукти заміщення (псевдоморфози) кварцом різних видів амфіболів.
- також: Опал (аморфний кремнезем)
Умови освіти
Кварц утворюється за різних геологічних процесах:
Безпосередньо кристалізується з магми кислого складу.
У вулканічних породах кислого складу часто утворює порфірові вкрапленники.
Кварц кристалізується із збагачених флюїдами пегматитових магм і є одним із головних мінералів гранітних пегматитів. У пегматитах кварц утворює зрощення з калієвим польовим шпатом (власне пегматит), внутрішні частини пегматитових жил нерідко складені чистим кварцом (кварцове ядро). Кварц є головним мінералів апогранітних метасоматитів – грейзенів.
При гідротермальному процесі утворюються кварцові та кришталеносні жили, особливе значення мають кварцові жили альпійського типу.
У поверхневих умовах кварц стійкий, накопичується в розсипах різного генези (прибережно-морських, еолових, алювіальних та ін.).
Залежно від різних умов утворення кварц кристалізується у різних поліморфних модифікаціях.
Кварц видобувається практично повсюдно. У Росії родовища мінералу є в Карелії, Забайкаллі, на Уралі та Алтаї. Дуже багато кварцу в Сибіру, на Кавказі, Памірі, Австрії, США, Мадагаскарі, Бразилії.
Застосування
Цінна мінеральна сировина: використовується в оптичних приладах, у генераторах ультразвуку, в телефонній та радіоапаратурі (як п'єзоелектрик). У великих кількостях споживається скляною та керамічною промисловістю (гірський кришталь та чистий кварцовий пісок) Також застосовується у виробництві кремнеземистих вогнетривів та кварцового скла. Багато різновидів використовуються в ювелірній справі як виробне каміння.
Європейські майстри "познайомилися" з кварцом у XI-XV століттях. Дуже цінувалися келихи та вази з цього матеріалу. У Росії цей матеріал почали використовувати у XVIII столітті. З нього робили брошки, намисто, персні, печатки. З цього мінералу роблять вази, чаші, попільнички.
Його застосовують для виготовлення засобів для чищення.
Властивості Мінералу
| Колір |
Білий, Безбарвний, Жовтий, Червоний, Зелений, Коричневий, Рожевий, Помаранчевий, Сірий, Фіолетовий, Чорний |
| Колір риси |
білий |
| Походження назви |
від старий. нім. |
| Рік відкриття |
відомий з давніх часів |
| IMA статус |
дійсний, описаний вперше до 1959 (до IMA) |
| Хімічна формула |
SiO 2 |
| Блиск |
скляний матовий жирний
|
| Прозорість |
прозорий напівпрозорий просвічує каламутний водяно-прозорий
|
| Спайність |
недосконала по
|
| Злам |
раковитий
|
| Твердість |
7
|
| Електричні властивості мінералу |
п'єзоелектрик, піроелектрик |
| Термічні властивості |
α-кварц (триг, стійкий до t 573 °C). |
| Люмінесценція |
може спостерігатися триболюмінесценція |
| Strunz (8-е видання) |
4/D.01-10 |
| Hey's CIM Ref. |
7.8.1 |
| Dana (7-е видання) |
75.1.3.1 |
| Dana (8-е видання) |
75.1.3.1 |
| Молекулярна вага |
60.08 |
| Параметри комірки |
a = 4.9133Å, c = 5.4053Å |
| Ставлення |
a:c = 1: 1.1 |
| Число формульних одиниць (Z) |
3 |
| Об'єм елементарного осередку |
V 113.00 ų |
| Двійникування |
три закони двійникових зрощень: дофінейський –зростання індивідів однієї енантіоморф. |
| Точкова група |
3 2 - Trapezohedral |
| Просторова група |
P31 2 1 |
| Щільність (розрахункова) |
2.66 |
| Щільність (виміряна) |
2.65 |
| Показники заломлення |
nω = 1.543 - 1.545 nε = 1.552 - 1.554 |
| Максимальне двопроменезаломлення |
δ = 0.009 |
| Тип |
одновісний (+) |
| Оптичний рельєф |
низький |
| Форма виділення |
Звичайні кристали у вигляді шестигранної призми, з одного кінця (рідше з обох) увінчаної шести або тригранної пірамідальної головкою. Часто до головки кристал поступово звужується. На гранях призми характерна поперечна штрихування; суцільні маси різної щільності та зернистості (від крупно-до прихованокристалічних), тонковолокнисті, сферолітові, натічні (халцедон) і землісті агрегати. |
| Класи з систематики СРСР |
Оксиди |
| Класи з IMA |
Оксиди
|
| Сингонія |
тригональна |
| Крихкість |
Так |
| Література |
Юргенсон Г. А. Типоморфізм та рудоносність жильного кварцу. М., 1997. |
| Додатково |
Кварц
Кварц є одним із найпоширеніших у земній корі мінералів. Його вільний зміст – близько 12%. Самоцвіт утворює більшість метафоричних і магматичних порід, що міститься в морському та річковому піску, входить до складу іншого каміння у вигляді силікатів та домішок. Його загальна масова частка у земній корі становить понад 60%.
Кварц по-своєму прекрасний та унікальний. Особливе захоплення викликає рідкісний блакитний аквакварц. Мінерал має багато різновидів. Він, як жоден інший самоцвіт, різноманітний за кольором, формою, генезою. У природі зустрічаються дивовижний сніговий та цукровий кварц, абсолютно прозорі та насичено чорні екземпляри.
Фізичні та хімічні властивості мінералу
Самоцвіт самобутній та унікальний. За хімічним складом він є діоксид кремнію, може містити домішки алюмінію та заліза. Чистий представник виду, який інакше називається гірським кришталем, має високу теплопровідність. Він прохолодний навпомацки навіть у теплу погоду. Самоцвіт має підвищену стійкість до сильних кислот та інших хімічних речовин.Розплавити його можуть лише луг або плавикова кислота. За рахунок високої густини кварц є досить твердим мінералом. Тому показнику він поступається лише топазам, корундам та алмазам.
Температура плавлення самоцвіту 1700°С. Чистий мінерал відрізняється дивовижною красою та прозорістю. Недарма численні народи відзначали його льодистість, називаючи камінчики маленькими частинками замерзлої води. Однак при поєднанні з іншими мінералами або хімічними елементами самоцвіт кардинально змінює свій вигляд. Він може фарбуватися в найнесподіваніші і найяскравіші кольори, утворюючи нові групи мінералів. Наприклад, у природі нерідко зустрічається червоний та синій, зелений та блакитний кварц.
Трохи історії
Мінерал відомий людству з давніх-давен. Прекрасними переливами його кольору захоплювалися ще наші далекі пращури. Опис самоцвіту, його магічних та лікувальних властивостей зустрічається практично у кожній культурі. Вчені вважають, що свою нинішню назву мінерал одержав від німецького «querklufterz». Перекладається це слово як «поперечно розташовані жили». Ім'я мінералу повністю відбиває його структуру. Інші дослідники вважають, що слово «кварц» походить від старокорнуельського «cross-course-spor». Перекладається цей термін так само, як і попередній.
Кристалічний кварц був об'єктом поклоніння людей, котрі живуть біля древньої Індії, Китаю, Єгипту. Незважаючи на те, що матеріал неймовірно міцний і складний в обробці, майстри навчилися створювати з нього справжні шедеври. Матеріал ідеально підходить для створення чудового посуду, предметів інтер'єру, прикрас. Речі, виготовлені з нього, знаходили під час численних розкопок.У Середньовіччі кристали кварцу широко застосовували для церковного начиння, скульптур, ювелірних виробів. Більшість таких речей зберігалося у царських скарбницях.
У XVI столітті у країнах особливої популярності користувалися судини різної фори, виготовлені з природного кварцу. Для їхнього декору використовували позолоту, дорогоцінні алмази, смарагди, рубіни. Багато відомих історичних особистостей мали до чарівного самоцвіту особливу пристрасть:
- Давньоримський імператор Нерон просто любив прозорий кварц. Двома приголомшливими кубками, виготовленими спеціально на його замовлення, і сьогодні можна помилуватися експозицією національних коштовностей Франції. Численні фотографії прекрасних судин представлені у спеціалізованих книгах.
- У усипальниці знаменитого фараона Тутанхамона під час розкопок було виявлено разючу знахідку — прототип сучасних окулярів для захисту від сонця з бронзовими дужками. Вироби було створено з маріону — чорного напівпрозорого кварцу.
- Петро був володарем воістину екзотичної дрібниці — самовару, виготовленого з прозорого гірського кришталю. На цей чудовий шедевр можна помилуватися і зараз. Він зберігається в Збройовій палаті серед інших, не менш приголомшливих ремісничих творінь.
Вчені досі не можуть зійтись на думку, коли було створено перший науковий опис самоцвіту. Пов'язано це про те, що численні типи кварцу відкривали у час. Найчастіше їх плутали між собою.
Різновиди кристалічного кварцу
Незалежно від того, який у мінералу колір, кварц за визначенням чудовий. А ось його цінність багато в чому залежить саме від відтінку:
- Гірський кришталь вигідно відрізняється від інших видів повною прозорістю та вражаючим сяйвом.
- Волосатик отримав таку незвичайну назву через вражаючий зовнішній вигляд. Напівпрозорий гірський кришталь містить включення тонкоігольчастих кристалів інших самоцвітів. Нитки турмаліну, рутила та інших мінералів нагадують тоненькі волоски.
- Раухтопаз, який інакше називають димчастим кварцом, відрізняється прозорістю та нестандартним відтінком. Забарвлення може коливатися від сірувато-димчастого до коричневого.
- Моріон - мінерал насиченого чорного кольору. Він буває прозорим чи непрозорим.
- Празем – зелений кварц. Забарвлення мінералу обумовлено присутністю у складі дрібних волокон актиноліту або інших мінералів.
- Аметист є найціннішим представником виду. Його відносять до дорогоцінного каміння. Часто зустрічаються зразки фіолетового відтінку фіолетово-рожеві та бузково-червоні.
- Цитрін – це золотистий або лимонний кварц.
- Рожевий кварц відноситься до розряду напівдорогоцінного каміння. Він має ніжний рожевий відтінок.
- Раухцитрин поєднує забарвлення цитрину та раухтопазу. Він захоплює переливами, в яких простежується дивовижна гармонія коричневого та жовтого відтінків.
- Аметрин є досить рідкісним різновидом. Його особливість полягає в дивовижному забарвленні, де тісно переплетені фіолетово-бузковий і жовтий кольори.
- Котяче око - сіруватий, рожевий або білий камінь, що має вражаючий ефект світлового відливу.
Дивовижна краса всіх видів кристалічного мінералу зачаровує з першого погляду. Не дивно, що прикраси з кварцу користуються незмінною популярністю у покупців.
Види прихованого кристалічного кварцу
Скритокристалічний кварц не менш поширений, ніж кристалічний. Різноманітність його форм і кольорів також вражає уяву.
- Халцедон - напівпрозорий різновид.Його відтінки можуть змінюватись від сліпучо білого до медово-жовтого.
- Агат, своєю чергою, є різновидом халцедону. Його особливість полягає в оригінальній шарувато-смужковій структурі.
- Хризоліт – прозорий камінь жовтого або зеленого відтінку. Колір може бути яскравим і насиченим, так і блідим.
- Авантюрин — дуже тендітний, непрозорий різновид мінералу. Він може мати ніжно-жовтий, червоний, вишневий колір. Родзинкою мінералу є сяючі вкраплення залізної слюди.
- Сердолік - рожевий або червоний кварц, що відрізняється вражаючим сяйвом.
- Онікс має насичений коричневий колір. На ньому можуть бути білі або чорні візерунки. Нерідко вони чергуються із медовими, ніжно-рожевими, червоно-коричневими плоскопаралельними шарами.
- Сапфірин - синій кварц, що має грубозернисту структуру.
Ювеліри намагаються надати кварцу різні фантазійні огранювання, тому в ювелірних виробах він виглядає надзвичайно красиво. Різні види мінералу чудово виглядають в обіймах дорогоцінних металів.
Ювелірні прикраси з кварцом (перейти до каталогу SUNLIGHT)
Де добувають кварц?
Самоцвіт дуже поширений і має багато видів. Тому зовсім не дивно, що кварцові родовища знаходяться у різних куточках світу:
- Велику кількість рожевих мінералів добувають у Карелії та східних регіонах України.
- Багаті родовища моріону та раухтопазів зосереджені на Уралі та в Житомирській області України.
- Масовий видобуток гірського кришталю ведеться на півночі України, у Східних Карпатах, на Памірі.
- Родовищами дорогого аметиста славиться Середня Азія. Перш за все це чудовий камінь почали видобувати у Бразилії, Уругваї та Шрі-Ланці.
Де видобувають кварц у нашій країні? Переважно на Кавказі, Кольському півострові, Камчатці. Камені, придатні до створення ювелірних прикрас, зустрічаються набагато рідше, ніж виробні. Це робить їх ще ціннішими.
У яких галузях застосовують кварц?
Гірський кварц – цінна мінеральна сировина. Сфера його використання не обмежується одним ювелірним мистецтвом. Мінерали широко використовують при виготовленні генераторів ультразвуку, оптичного обладнання, радіо- та телефонної апаратури.
Застосування кварцу поширене у скляній та керамічній промисловості. Найбільш затребувані у цих областях гірський кришталь та чистий кварцовий пісок. Підходить мінерал для виробництва кремнеземистих вогнетривів та кварцового скла. Звісно, не варто забувати про ювелірну справу. Тут крижаний кварц та інші різновиди мінералу застосовують як вставки в ювелірні вироби.
Найважливіша властивість самоцвіту – п'єзоефект. Його відкрили у 1880 р французькі вчені, брати Поль та П'єр Кюрі. А використати дивовижну властивість мінералу на практиці вперше запропонував їхній співвітчизник Поль Ланжевен. Своє відкриття він зробив у роки першої світової війни. Француз запропонував використовувати ультразвук для того, щоб виявляти підводні човни ворога. А ось отримувати цей ультразвук і планувалося за допомогою п'єзоефекту.
Винахідник узяв за основу плоску, гладку, поліровану пластину кварцу. Обладнав її електродами та власником. В результаті вийшов п'єзоелектричний резонатор - коливальний контур, що забезпечує певну частоту резонансних коливань. У найкоротші терміни незвичайний винахід набув широкої популярності у Франції, а й у інших країнах світу.
Донедавна п'єзокварц використовували виключно для військових потреб.Однак сьогодні ситуація змінилася. Елементи застосовують у різних галузях промисловості, медицини та науки в якості хороших джерел ультразвуку. прагнуть якнайшвидше покинути приміщення.
Які лікувальні властивості мають прикраси з кварцом?
Наші далекі предки вірили, що кварц має масу корисних властивостей. Його в своїй практиці широко використовували давні лікарі та знахарі.
Мінерал надає комплексний вплив на організм:
- Надає позитивний вплив на нервову систему. Зокрема, людина, яка регулярно носить кварцові прикраси, не страждає на депресії, хронічну втому, меланхолію.
- Нормалізує режим неспання і сну.
- Підвищує концентрацію уваги та пам'ять, що особливо важливо для працівників інтелектуальної праці.
- Допомагає повністю розслабитися під час відпочинку та набути душевної рівноваги.
Не слід забувати, що самоцвіт має безліч різновидів. Лікувальні властивості каменю багато в чому залежать від його виду. що він оптимально підходить людям, які мають проблеми із кровоносною системою.Камінь зміцнює судинні стінки та відновлює нормальний серцевий ритм.
Золота каблучка з фіанітами (перейти в каталог SUNLIGHT)
Від яких хвороб врятує кварцова вода?
Сучасні літотерапевти згодні з тим, що камінь, чий потенціал величезний, має потужні лікувальні властивості. Щоб досягти потрібного ефекту, фахівці радять використовувати кварцову воду. Приготувати її просто навіть у домашніх умовах:
- Камінь поміщають у чисту негазовану воду. Якщо використовувати гірський кришталь, виникає відчуття, що він ніби плавиться у прозорій рідині.
- Місткість з водою на кілька днів прибирають у темне місце.
- Мінерал виймають, після чого рідину проціджують через фільтр, що містить декілька кристалів кварцу різних видів.
Фахівці стверджують, що така вода підійде для будь-яких лікувальних процедур. Її можна пити, використовувати для компресів та розтирань. Рідина допомагає:
- вилікувати хвороби внутрішніх органів;
- нормалізувати обмін речовин;
- прискорити одужання за різних запальних захворювань;
- покращити роботу ШКТ;
- стабілізувати тиск, зміцнити серце та судини;
- полегшити стан хворого при патологіях дихальних шляхів;
- зміцнити імунітет при інфекційних захворюваннях.
Кварцова вода широко застосовується у сфері косметології. З її допомогою вдається позбавлятися вугрів та прищів. Якщо використовувати чарівний засіб регулярно, можна помітити, що шкіра стала гладкішою та еластичнішою, а кількість зморшок зменшилася. Рідина ефективна у лікуванні відкритих ран. Її можна використовувати для приготування при забитих місцях, порізах, травмах.Больові відчуття знижуються, а рана гоїться набагато швидше.
Магічні властивості каменю
Люди цінують як лікувальні, а й магічні властивості кварцу. Ще за часів стародавніх цивілізацій дивовижний камінь використовувався для створення ритуальних аксесуарів. Наприклад, усім відомі прозорі кришталеві кулі виготовляли із гірського кришталю. Цей матеріал ідеально підійшов для створення лінз, які використовували у храмах для запалення священного вогню.
Особливо висока у магічному світі популярність фантомного кварцу. Цей самоцвіт зачаровує своїм зовнішнім виглядом. У ньому дивним чином поєднуються переливи жовтого, червоного, помаранчевого, зеленого, синього кольорів. Виглядає все це справді вражаюче.
Всі різновиди кварцу дивовижним чином впливають на характер та поведінку людей:
- стимулюють пам'ять, увагу, розумову діяльність;
- сприяють розкриттю творчого потенціалу, розвитку абстрактного мислення та фантазії;
- дарують людині завидні ораторські здібності;
- залучають матеріальне благополуччя, удачу та успіх;
- допомагають знайти другу половинку та зберегти кохання;
- позбавляють дратівливості і підвищеної тривожності.
Звичайно, своїми магічними властивостями володіє і практично кожен різновид прекрасного самоцвіту.
- Гірський кришталь має велику цінність для чаклунів та магів. Він є потужним провідником енергії. Багато людей, які вирішили придбати чарівний камінь, відкрили здатність до випадкових передбачень.
- Білий та молочний кварц мають тісний зв'язок із внутрішнім світом. Вони ідеально підходять людям, які практикують медитацію. Допомагають відкинути непотрібні думки і з головою поринути у самопізнання.
- Своя магія є й у сердоліку. Цей дивовижний самоцвіт вважається символом чуттєвості та пристрасті.Він обов'язково знадобиться людям, які мріють зустріти кохання всього свого життя.
- Аметист і хризопраз — постійні супутники надто темпераментних, емоційних, вибухових людей.
- Димчастий та сніговий кварц – талісмани керівників, політиків, підприємців. Вони допомагають уникнути помилок та зміцнити ділову хватку.
Вироби з кварцу мають воістину містичну силу.
Кому підходить чарівний мінерал?
Однозначно відповісти на це питання неможливо через велику різноманітність видів мінералу, що відрізняються за енергетикою та властивостями. Астрологи рекомендують розглядати вплив конкретного типу каменю на людину з певною датою народження.
- Гірський кришталь - ідеальний особистий оберіг для Львів, Тельців, Риб та Терезів. Він принесе удачу та благополуччя.
- Людям, які по гороскопу Терези, Тельці, Раки або Водолії, потрібно носити рожевий кварц у кулоні або намистах.
- Раухтопаз або димчастий кварц проходить далеко не всім знакам зодіаку. Його рекомендується носити Скорпіону, який під впливом мінералу позбавляється негативних рис свого характеру.
- Цитрін покращить фінансовий стан Близнюків, Дів та Терезів. Крім того, він принесе удачу та загострить інтуїцію.
До всіх інших знаків зодіаку мінерал ставиться нейтрально.