Kvarts, vidt distribuert mineral av mange varianter som hovedsakelig består av silika, eller silisiumdioksid (SiO 2). Mindre urenheter som litium, natrium, kalium og titan kan være til stede. Kvarts har vakt oppmerksomhet fra de tidligste tider; vannklare krystaller ble kjent for de gamle grekerne som krystallos - derav navnet krystall, eller mer vanlig bergkrystall, brukt på denne sorten. Navnet kvarts er et gammelt tysk ord av usikker opprinnelse som først ble brukt av Georgius Agricola i 1530.
silika mineral: kvarts
Kvarts forekommer i mange varianter i nesten alle typer stollede, sedimentære og metamorfe bergarter. Det er også funnet
En kort behandling av kvarts følger. For full behandling, se silikamineral.
Kvarts har stor økonomisk betydning. Mange varianter er edelstener, inkludert ametyst, sitrin, røykkvarts og rosekvarts. Sandstein, hovedsakelig sammensatt av kvarts, er en viktig byggestein. Store mengder kvartssand (også kjent som silikasand) brukes til fremstilling av glass og keramikk og til støperi i metallstøping. Knust kvarts brukes som et slipemiddel i sandpapir, silikasand brukes i sandblåsing, og sandstein brukes fremdeles som helhet for å lage steinstein, kvernstein og slipestein. Silikaglass (også kalt smeltet kvarts) brukes i optikk for å overføre ultrafiolett lys. Rør og forskjellige kar med smeltet kvarts har viktige laboratorie-applikasjoner, og kvartsfibre brukes i ekstremt følsomme veieinnretninger.
Kvarts er det nest hyppigste mineralet i jordskorpen etter feltspat. Det forekommer i nesten alle sure, stavende, metamorfe og sedimentære bergarter. Det er et essensielt mineral i slike silisiumrike felsiske bergarter som granitter, granodioriter og rhyolites. Den er svært motstandsdyktig mot forvitring og har en tendens til å konsentrere seg i sandsteiner og andre detritale bergarter. Sekundær kvarts fungerer som sement i sedimentære bergarter av denne typen, og danner gjengroinger på detritale korn. Mikrokrystallinske varianter av silika kjent som chert, flint, agat og jaspis består av et fint nettverk av kvarts. Metamorfisme av kvartsbærende stavede og sedimentære bergarter øker typisk mengden kvarts og dens kornstørrelse.
Kvarts eksisterer i to former: (1) alfa- eller lavkvarts, som er stabil opp til 573 ° C (1.063 ° F), og (2) beta-, eller høy, kvarts, stabil over 573 ° C. De to er nært beslektede, med bare små bevegelser av deres atomer under alfa-beta-overgangen. Strukturen til beta-kvarts er sekskantet, med enten en venstre- eller høyrehendt symmeturgruppe like befolket i krystaller. Strukturen til alfa-kvarts er trigonal, igjen med enten en høyre- eller venstrehånds symmeturgruppe. Ved overgangstemperatur vrir det tetraedriske rammeverket for beta-kvarts seg, noe som resulterer i symmetri av alfa-kvarts; atomer flytter fra spesielle romgrupposisjoner til mer generelle stillinger. Ved temperaturer over 867 ° C (1,593 ° F) endres beta-kvarts til tridymitt, men transformasjonen er veldig langsom fordi bindingsbrudd finner sted for å danne en mer åpen struktur. Ved meget høye trykk transformeres alfa-kvarts til coesite og, ved enda høyere trykk, stishovite. Slike faser er blitt observert i slagkratere.
Kvarts er piezoelektrisk: en krystall utvikler positive og negative ladninger på alternative prismekanter når den utsettes for trykk eller spenning. Ladningene er proporsjonale med endringen i trykk. På grunn av den piezoelektriske egenskapen, kan en kvartsplate brukes som trykkmåler, som i dybdemonteringsapparat.
Akkurat som kompresjon og spenning gir motsatte ladninger, er den omvendte effekten at vekslende motsatte ladninger vil forårsake vekslende ekspansjon og sammentrekning. Et snitt fra en kvartskrystall med bestemt orientering og dimensjoner har en naturlig frekvens av denne ekspansjonen og sammentrekningen (dvs. vibrasjonen) som er veldig høy, målt i millioner av vibrasjoner per sekund. Korrekt kuttede plater av kvarts brukes til frekvensstyring i radioer, TV-apparater og annet elektronisk kommunikasjonsutstyr og til krystallstyrte klokker og klokker.
Kina, Japan og Russland er verdens viktigste produsenter av kvarts. Belgia, Brasil, Bulgaria, Frankrike, Tyskland, Sør-Afrika og Storbritannia utvinner også betydelige mengder av mineralet.
For detaljerte fysiske egenskaper, se silikamineral (
bord).
