Кварц — внешний вид и разновидности минерала¶
Кварц — один из самых распространённых минералов земной коры, диоксид кремния (SiO₂), твёрдое кристаллическое вещество с характерным стеклянным блеском и широким разнообразием форм и окрасок. В чистом виде прозрачен или полупрозрачен, примеси придают ему практически всю гамму цветов. Твёрдость по шкале Мооса — 7, что делает его одним из самых узнаваемых минералов в природе и в ювелирном деле.
¶Кристаллическая форма
Кварц кристаллизуется в тригональной сингонии, образуя характерные шестигранные призматические кристаллы, завершающиеся ромбоэдрическими или тригональными пирамидальными головками. Грани призмы часто покрыты горизонтальными штриховками — одним из диагностических признаков минерала. Размеры природных кристаллов варьируются от микроскопических до гигантских: в геодах Бразилии и Мадагаскара находили экземпляры длиной более 1 метра и массой свыше 4 тонн.
Кварц относится к пироэлектрикам и пьезоэлектрикам: под действием механического напряжения на гранях кристалла возникает электрический заряд. Это свойство используется в часовых механизмах, ультразвуковых генераторах и различных датчиках.
¶Внешний вид и разновидности
По внешнему облику кварц чрезвычайно разнообразен. Выделяют две основные группы разновидностей: кристаллические (прозрачные и полупрозрачные) и агрегатные (массивные, скрытокристаллические).
¶Бесцветный и прозрачный кварц
Чистый кварц без примесей образует прозрачные бесцветные кристаллы, известные под названием горный хрусталь. Он используется для изготовления линз, оптических приборов, резных поделок и ювелирных изделий. В природе встречается в пустотах вулканических пород, гидротермальных жилах и альпийских трещинах.
¶Молочный кварц
Полупрозрачный белый разновидность с молочным оттенком, обусловленным микроскопическими включениями газа или жидкости. Широко применяется в декоративных целях.
¶Дымчатый кварц
Полупрозрачный минерал серого, бурого или почти чёрного цвета. Наиболее известная тёмная разновидность — раухтопаз (от нем. Rauch — дым), хотя к топазу отношения не имеет. Цвет обусловлен природным радиационным облучением.
¶Аметист
Фиолетовая разновидность кварца, окраска которой связана с примесями железа и дефектами кристаллической решётки. Один из самых популярных поделочных и ювелирных камней. При нагревании выше 300–400 °C аметист может переходить в желтоватый цвет, превращаясь в цитрин.
¶Цитрин
Жёлтая, оранжевая или коричневая разновидность. В природе встречается редко, значительная часть ювелирного цитрина получается из нагретого аметиста.
¶Агат
Полосчатая разновидность кварца, сложенная слоями халцедона (микрокристаллической разновидности SiO₂). Полосы различаются по цвету и прозрачности, формируются при постепенном нарастании минерала на стенках пустот.
¶Яшма
Пёстрая агрегатная разновидность с пятнистым или полосчатым рисунком, содержащая примеси других минералов. Широко используется для кабошонов, ваз, столешниц.
¶Опал
Нестехиометрический гидроксид кремния с водой в структуре, формально не кварц, но часто упоминается в связке с ним. Обладает эффектом игривого перелива цветов — «опалесценцией».
¶Где встречается
Кварц — главный компонент песка, песчаника, гранита и многих магматических и метаморфических пород. Содержание SiO₂ в земной коре — около 60 % по массе, что делает кварц наиболее распространённым минералом континентальной коры.
Крупнейшие месторождения ювелирного сырья расположены в Бразилии (Минас-Жерайс), на Мадагаскаре, в Уральских горах, в Индии, на Шри-Ланке и в Альпах. В России значимые месторождения горного хрусталя и аметиста известны на Урале, в Прибайкалье, на Кольском полуострове и в Приморье.
¶Применение
Кварц применяется в широком спектре отраслей:
- Стекольная промышленность — основное сырьё для производства стекла.
- Электроника и радиотехника — пьезоэлектрические пластины для осцилляторов, стабилизаторов частоты, фильтров.
- Литейное производство — формовочные смеси.
- Ювелирное дело — горный хрусталь, аметист, цитрин, раухтопаз и другие разновидности.
- Декоративно-прикладное искусство — кабошоны, резьба по камню, инкрустация.
- Абразивная промышленность — кварцевый песок для пескоструйных и шлифовальных работ.
¶Отличие от похожих минералов
Кварц легко отличить от стекла по твёрдости: он царапает стекло, тогда как стекло не оставляет на кварце следа. От полевого шпата кварц отличается отсутствием плоских граней спайности и характерным стеклянным блеском на изломе. От бирюзы и лазурита — по твёрдости и характерной призматической форме кристаллов.
¶Интересные факты
- Кварц — один из немногих минералов, названных на разных языках с общим корнем: от нем. Quarz, что восходит к славянскому «кварц» или «жжёный».
- В XVII веке Марин Мерсен предложил термин «кварц» для обозначения твёрдых силикатных минералов.
- Пьезоэлектрический эффект кварца был открыт братьями Жаком и Пьером Кюри в 1880 году.
- Искусственный кварц выращивают методом гидротермального синтеза для промышленных нужд — он дешевле природного и обладает более высокой чистотой.
Источники:
- Руднев В. И. «Минералогия»
- Ферсман А. Е. «Занимательная минералогия»
- Государственный петрографический музей, справочные материалы по минералогии
- Шуман В. «Мир камня: горные породы и минералы»