Kvarts, brett distribuerat mineral av många sorter som främst består av kiseldioxid eller kiseldioxid (SiO 2). Mindre föroreningar såsom litium, natrium, kalium och titan kan vara närvarande. Kvarts har väckt uppmärksamhet från de tidigaste tiderna; vattenklara kristaller var kända av de antika grekerna som krystallos - därmed namnet kristall, eller mer vanligt bergkristall, tillämpas på denna sort. Namnet kvarts är ett gammalt tyskt ord av osäkert ursprung som först användes av Georgius Agricola 1530.
kiselmineral: kvarts
Kvarts förekommer i många varianter i nästan alla typer av stötande, sedimentära och metamorfa bergarter. Det har också hittats
En kort behandling av kvarts följer. För fullständig behandling se silikamineral.
Kvarts har stor ekonomisk betydelse. Många sorter är ädelstenar, inklusive ametyst, citrin, rökig kvarts och roskvarts. Sandsten, som huvudsakligen består av kvarts, är en viktig byggsten. Stora mängder kvartssand (även känd som kiselsand) används för tillverkning av glas och keramik och för gjutformar i metallgjutning. Krossad kvarts används som slipmedel i sandpapper, kiselsand används vid sandblästring, och sandsten används fortfarande hela för att göra malsten, kvarnstenar och slipstenar. Silikaglas (även kallad smält kvarts) används i optik för att överföra ultraviolett ljus. Rör och olika kärl med smält kvarts har viktiga laboratorietillämpningar och kvartsfibrer används i extremt känsliga vägningsanordningar.
Kvarts är det näst vanligaste mineralet i jordskorpan efter fältspat. Det förekommer i nästan alla sura stavliga, metamorfa och sedimentära bergarter. Det är ett viktigt mineral i sådana kiseldioxidrika felsiska bergarter som graniter, granodioriter och rhyoliter. Det är mycket motståndskraftigt mot väderkraft och tenderar att koncentrera sig i sandstenar och andra detritala stenar. Sekundär kvarts fungerar som en cement i sedimentära bergarter av denna typ och bildar överväxter på detritala korn. Mikrokristallina sorter av kiseldioxid som kallas chert, flint, agat och jaspis består av ett fint nät av kvarts. Metamorfism av kvartsbärande mag- och sedimentära bergarter ökar vanligtvis mängden kvarts och dess kornstorlek.
Kvarts finns i två former: (1) alfa- eller lågkvarts, som är stabilt upp till 573 ° C (1 063 ° F), och (2) beta- eller hög, kvarts, stabilt över 573 ° C. De två är nära besläktade, med endast små rörelser av deras beståndsdelar atomer under alfa-beta-övergången. Strukturen för beta-kvarts är hexagonal, med antingen en vänster- eller högerhänt symmeturgrupp lika befolkad i kristaller. Strukturen för alfa-kvarts är trigonal, återigen med antingen en höger- eller vänsterhändig symmeturgrupp. Vid övergångstemperaturen vrider det tetraedriska ramverket för beta-kvarts, vilket resulterar i symmetri av alfa-kvarts; atomer flyttar från speciella rymdgruppspositioner till mer allmänna positioner. Vid temperaturer över 867 ° C (1 593 ° F) förändras beta-kvarts till tridymit, men transformationen är mycket långsam eftersom bindningsbrytning sker för att bilda en mer öppen struktur. Vid mycket högt tryck förvandlas alfa-kvarts till coesite och, vid ännu högre tryck, stishovite. Sådana faser har observerats i slagkratrar.
Kvarts är piezoelektriskt: en kristall utvecklar positiva och negativa laddningar på alternativa prismakanter när det utsätts för tryck eller spänning. Laddningarna är proportionella mot förändringen i tryck. På grund av dess piezoelektriska egenskaper kan en kvartsplatta användas som tryckmätare, som i djupljudande apparater.
Precis som komprimering och spänning ger motsatta laddningar, är den omvända effekten att alternerande motsatta laddningar orsakar växlande expansion och sammandragning. Ett snitt skäret från en kvartskristall med bestämd orientering och dimensioner har en naturlig frekvens av denna expansion och sammandragning (dvs. vibration) som är mycket hög, mätt i miljoner vibrationer per sekund. Korrekt klippta plattor av kvarts används för frekvensstyrning i radioapparater, tv-apparater och annan elektronisk kommunikationsutrustning och för kristallstyrda klockor och klockor.
Kina, Japan och Ryssland är världens främsta producenter av kvarts. Belgien, Brasilien, Bulgarien, Frankrike, Tyskland, Sydafrika och Storbritannien bryter också stora mängder mineral.
För detaljerade fysiska egenskaper, se silikamineral (
tabell).
