По своей природе кварц – полезный ископаемый минерал в форме оксида кремния (SiO2), который считается наиболее распространённым в составе земной коры. Минералы группы кварца чаще всего можно встретить в кремнезёме – почвенной структуре, обладающей выраженным полиморфизмом.
В современной геологии кварц известен, как породообразующий минерал большей части метаморфических и магматических пород. Общая массовая доля минерала составляет не менее 60% от общего содержания всех минералов. У кварца существует множество разновидностей, отличающихся внешне друг от друга цветом, генезисом и формами. Также он имеет ряд различных модификаций.
Кристаллографическая характеристика
Сингония. Более высокотемпературная модификация β- кварца кристаллизуется в гексагональной сингонии, гексагонально-трапецоэдрическом в. с. L66L2.
Более устойчивая при температурах ниже 573 °С (при атмосферном давлении) модификация α-кварца кристаллизуется в тригональной сингонии, тригонально-трапецоэдрическом в. с. L33L3. Пространственная группа P3121(D43) или P3221(D53) (правая и левая энантиоморфные модификации). a0 = 4,904, с0 = 5,397.
Кристаллическая структура
Кристаллические структуры довольно просты.
Кристаллическая структура β-кварца. В каждом тетраэдре SiO4 два кислородных иона располагаются несколько выше, а другие два — несколько ниже, чем ион кремния. Группы тетраэдров лежат в трех слоях на различных высотах. Тетраэдры образуют спирали, каждая из которых закручивается в одну и ту же сторону. Так называемые правые и левые кварцы тем и отличаются, что заворот этих спиралей происходит в правую или в левую сторону. Поворот вокруг шестерной оси на 60° и перенос на одну треть высоты элементарной ячейки вдоль оси с приводят к совпадению с прежней позицией тетраэдров.
Низкотемпературная модификация α-кварца по своей кристаллической структуре лишь несколько отличается от β-кварца. При полиморфном превращении высокотемпературной модификации в низкотемпературную происходят небольшие смещения центров кремнекислородных тетраэдров, в результате чего имеет место уплотнение решетки и понижение ее симметрии: шестерные оси превращаются в тройные. При этом тип связи между тетраэдрическими группами не меняется. В процессе превращения не происходит изменений в направлениях заворота спиралей (в правую или левую сторону).
Принцип и этапы образования материала
Для формирования кварцевых кристаллов в природе должны соблюдаться определенные условия. В первую очередь – это подходящая температура, во вторую – определенное давление. Минерал появляется преимущественно в магматических породах, поэтому в основном месторождения обнаруживают вблизи действующих вулканов и гейзеров.
Под воздействием высокой температуры извергаемая вулканами магма застывает, создаются необходимые для образования кварца условия. Разные виды породы пригодны для тех или иных сфер промышленности и не только.
Форма нахождения в природе
Сросток кристаллов
Облик кристаллов кварца. Кристаллы кварца удлинённые, призматического вида.
Кристаллы β-кварца, вернее, параморфозы α-кварца по нему, встречающиеся в богатых кремнеземом эффузивных породах (риолитах, кварцевых порфирах и др.) как ранние выделения из жидкой магмы, имеют облик гексагональной дипирамиды, причем грани призмы сильно укорочены или отсутствуют вовсе. Они обычно очень мелки, но в некоторых породах достигают 1–2 см в поперечнике. Низкотемпературный α-кварц в хорошо образованных кристаллах встречается только в пустотах или рыхлых средах. Известны отдельные кристаллы очень крупных размеров, до 1 и даже 40 т весом. Формы кристаллов хотя и весьма разнообразны, но чрезвычайно характерны по присутствию граней призмы m (101–0), часто сгоризонтальной штриховкой, граней ромбоэдров r (101–1) и z (011–1), тригональной дипирамиды s {112–1}, тригонального трапецоэдрах {516–1} и др. Встречаются индивиды, в которых грани главных ромбоэдров одинаково развиты, и кристаллы в таких случаях принимают облик «гексагональной дипирамиды».
Будучи протравленными, грани одного ромбоэдра остаются блестящими, другого — становятся матовыми. Фигуры травления также неодинаковы. По положению граней тригонального трапецоэдра {516–1} и дипирамиды {112–1} различают правый и левый. Эти грани приурочены к ребрам призмы (через 120°), располагаясь вверху и внизу, но по разные стороны ребра.
Кроме явнокристаллических модификаций α-кварца и β-кварца известны скрытокристаллические плотные разности, обладающие волокнистым строением: халцедон (волокна вытянуты вдоль одной из осей L2) и кварцин (волокна вытянуты вдоль L3), надежно отличимые друг от друга только по оптическим свойствам (в частности, по знаку удлинения).
Двойники
Двойники минерала наблюдаются весьма часто и по разным законам. 1. Дофинейские двойники столь совершенно прорастают друг друга, что похожи на простые кристаллы кварца, от которых они отличаются тем, что грани трапецоэдра х наблюдаются в удвоенном количестве и выводятся друг из друга поворотом вокруг вертикальной оси не на 120°, а на 60°. Грани призмы обоих индивидов сливаются, а грани ромбоэдра r совпадают с гранями ромбоэдра z. Оптические оси обоих индивидов параллельны, и потому двойниковое строение можно установить только путем травления. Двойниковые швы извилистые. 2. Бразильские двойники отличаются от дофинейских тем, что в них грани трапецоэдров, наблюдающиеся в двойном количестве, выводятся иначе: отражением в вертикальной плоскости. Двойниковое строение обнаруживается путем травления. В отличие от строения дофинейских двойников, здесь мы наблюдаем прямолинейные двойниковые швы. Кроме того, бразильские двойники могут быть обнаружены и оптически. 3. Японские двойники по тригональной дипирамиде {112–2}; индивиды наклонены друг к другу под углом 84°34′.
Излом массивных тонкозернистых разновидностей камня — плоскораковистый до шероховатого или занозистого. Волокнистые разновидности имеют шероховатый, зазубренный или занозистый излом.
Агрегаты
Встречается кварц в одиночных кристаллах, их сростках разного типа (друзах, щетках и др.), в зернистых массах, в виде зёрен неправильной формы, в виде сплошных масс и прожилков.
В пустотах широко распространены друзы кристаллов кварца, иногда в срастании с кристаллами других минералов. Сплошные же массы кварца представляют зернистые агрегаты. Строение плотных агрегатов легко устанавливается в тонких шлифах под микроскопом при скрещенных николях. Халцедон, обладающий скрытоволокнистым строением, часто наблюдается в виде корок, почковидных форм или сферолитов, но чаще в виде желваков, носящих название кремней. Агаты (кремнистые жеоды) имеют концентрически-зональное строение, обусловленное перемежаемостью различно окрашенных слоев халцедона, иногда кварца. Центральные части жеод нередко сложены кристаллически-зернистым кварцем, иногда в виде щеток кристаллов.
Прожилки золота в кварце. Магаданская обл., Утинское месторождение
Магическая сила
Минералу приписывают и магические способности, поскольку считается, что он обладает сильной энергетикой. В этой сфере используются шары, линзы и кристаллы камня, которые применяются при жертвенных и спиритических сеансах, предсказании будущего и других ритуалах. Среди магических способностей кварца выделяют следующие:
горный хрусталь может программировать человека на определённые действия;- розовый кварц избавляет владельца от обидчивости, вспыльчивости и дарит ему уверенность в себе;
- зелёные кристаллы снимают сонливость и дарят энергию, налаживая связь с высшими силами;
- дымчатый минерал спасает ранимую душу от обидчиков;
- красный кварц помогает определиться в выборе партнёра и приворожить того, кто понравился владельцу камня;
- белый минерал освобождает душу и мысли от порочных идей и чёрных замыслов.
Астрологи считают, что изделия из этого камня подходят Тельцам, Львам, Овнам, Водолеям, Стрельцам, Весам и Скорпионам. Не рекомендуется использовать этот камень Девам и Близнецам.
Физические свойства кварца
Оптические
Цвет. Окраска кварца различная. Чаще всего он бесцветный, белый, серый, но встречаются и окрашенные разности.
Прозрачные или полупрозрачные красиво окрашенные разности кварца носят особые названия. Их названия и цвет приведены в разновидностях. Кроме перечисленных прозрачных разностей минерала, наблюдаются явно аллохроматически окрашенные кристаллы кварца благодаря включениям посторонних минералов, также имеющие свои названия: празем — зеленоватый кварц с включениями иголочек зеленого актинолита: авантюрин — желтоватый или буровато-красный кварц с мерцающим отливом, обусловленным мельчайшими включениями слюды, железной слюдки Fe2O3 и др.
Широко распространенный в гидротермальных месторождениях кварц молочно-белого цвета. Почти всегда в жидких включениях наблюдается подвижной пузырек газа, по которому легко знается жидкость, а иногда даже кристаллики NaCl При нагревании при определенной температуре эти кристаллики растворяются, затем исчезают пузырьки газа и образуется однородная жидкая фаза. При охлаждении она вновь становится неоднородной. Таким путем можно примерно установить, при какой температуре мог произойти захват этих жидких фаз в процессе кристаллизации. В других случаях молочно-белый цвет кристаллов кварца обусловлен сильной Добавить в словарь, возникшей при динамических воздействиях (подобно тому, как совершенно прозрачный лед при ударе молотком в поврежденном месте становится молочно-белым.
- Черты не дает.
- Блеск стеклянный на гранях кристалла,
- Отлив жирный на изломе.
- Прозрачность. кварц просвечивает, реже прозрачен.
- Кварц оптически одноосный, положительный. Ng = 1,553 и Nm = 1,544. Он обладает способностью вращать плоскость поляризации в ту или другую сторону в зависимости от того, имеем ли мы дело с правым или левым.
Механические
- Твердость кварца эталонная — 7.
- Плотность 2,65.
Химические свойства
Кварц стойкий по отношению к выветриванию (химически не разлагается). С кислотами не реагирует, за исключением HF, с которой легко образует летучее соединение — SiF4. Поддается влиянию щелочей.
Разновидности
Рассмотрим основные, наиболее примечательные разновидности минерала:
- Агат – одна из разновидностей халцедона с полосчато-слоистой структурой.
- Авантюрин – имеет красноватый или желтоватый оттенок с включеиями слюды.
- Аметист – красивый фиолетового цвета.
- Тигровый (соколиный, бычий) глаз – буро-малиновый цветной камень.
- Бингемит – кварц иризирущий, который примечателен включениями гётита.
- Горный хрусталь – бесцветные, прозрачные кристаллические образования.
- Волосатик – разновидность горного хрусталя с включениями рутиловых тонкоигольчатых частичек, а также турмалина и прочих минералов игольчатой формации.
- Кремень – представлен скрытокристаллическими кремнезёмовыми агрегатами тонкозернистой структуры, основу которых составляет кварц с небольшой примесью кристобалита и халцедона. Иногда в небольших количествах содержит опал. Как правило, встречается в виде гальки и конкреций.
- Празем – примечателен наличием актинолита и имеет отчётливый зелёный оттенок.
- Переливт – слоёный минерал, состоящий из микрокристаллов халцедона и кварца, имеющий непрозрачный вид.
- Морион – разновидность, представленная в чёрном цвете.
- Розовый кварц.
- Дымчастый (раухтопаз) – имеет светло-бурую/светло-серую цветность.
- Празолит – имеет зелено-луковый оттенок. Образуется искусственным путём, за счёт прокаливания жёлтых кварцевых образцов.
- Оникс – коричневый минерал с природными чёрно-коричневыми узорами. Также может иметь медовый, коричнево-красный, белый, розоватый и желтоватый плоскопараллельный слой в составе.
- Цитрин – камень лимонно-жёлтого оттенка.
- Гелиотроп – тёмно-зелёный камень скрытокристаллической разновидности кремнезёма. В основном представлен в виде тонкозернистых формирований, редко с примесями халцедона, гидроксида и оксида железа. Может иметь полосы и пятна ярко-красного оттенка.
- Халцедон – тонковолокнистый, скрытокристаллический камень с просвечивающей или полупрозрачной структурой и цветовым спектром от медового/жёлтого до белого. Формирует сферолитовую кору и сферолит, сплошные массивы, а также встречается в виде псевдосталактитовых образований.
Прочие свойства
Поперечная штриховка на гранях призматических кристаллов.
Кварц способен пропускать ультрафиолетовые лучи. Обладает свойством пьезо-электризации: под влиянием механических напряжений в кварце возникают электрические заряды. Электрическими осями являются двойные, причем тот конец каждой двойной оси, который упирается в ребро, срезанное гранями трапецоэдра, электризуется отрицательно, а противоположный конец — положительно. Температура плавления 1713 °С. При застывании расплава легко образуется кварцевое стекло, обладающее рядом особых свойств (кислотоупорностью, низким коэффициентом расширения, способностью пропускать ультрафиолетовые лучи и др.).
Диагностические признаки
Диагностика. Кварц легко узнается по призматическим кристаллам с поперечной штриховкой, раковистому излому, высокой твердости (7), стеклянному или жирному блеску. Можно спутать с опалом, халцедоном, полевым шпатом или нефелином. Первые два отличаются от кварца восковым блеском и плотным строением. Для полевых шпатов характерна спайность (в двух направлениях). Нефелин имеет более низкую твердость (5,5).
Спутники кварца. Полевые шпаты, слюды, роговая обманка, сульфиды, золото, кальцит и др.]
Лечебные способности
Сторонники народной медицины считают, что кварцевые образования обладают рядом целебных свойств. Одним из самых популярных рецептов использования этого минерала считается кварцевая вода, которую можно сделать в домашних условиях. Для приготовления кристаллы следует поместить в воду, настоять в течение суток, после чего пропустить через фильтры. Считается, что полученная жидкость обладает пользой для организма и способна лечить некоторые болезни.
Её применение позволяет бороться с заболеваниями дыхательной системы. Кроме того, вода имеет омолаживающий и антибактериальный эффект, благодаря чему её используют для лечения недугов кожного покрова. Жидкость борется с угревой сыпью, дерматитами, а при постоянном применении кожа приобретает нежность и упругость.
Эта вода обладает ранозаживляющей и антисептической способностями, поэтому её можно применять для приготовления компрессов от ран, порезов или ожогов. Жидкость также лечит ушибы, синяки и гематомы.
Подвески с кварцевыми кристаллами способны укреплять иммунную систему, сокращать симптомы простудных заболеваний и усиливать центральную нервную систему, снижая воздействие стрессов. Особые свойства при этом приписываются минералу белого цвета. Благодаря химической формуле кварцита при смене температуры этот камень начинает выделять озоновые вещества, которые очищают организм от углекислоты и налаживают работу лёгких.
Минерал также хорошо воздействует на мочеполовую систему, особенно эффективными считаются кристаллы фиолетового цвета. Их используют для лечения бесплодия, при снижении репродуктивной функции и для восстановления потенции.
Применение
Кристаллы кварца, обладающие уникальными физическими свойствами, применяются в электротехнике, ультразвуковой технике, оптическом приборостроении и других отраслях. Исключительно прозрачные кристаллы горного хрусталя применяются в производстве стекол оптических инструментов, ювелирных, художественных изделий и химической посуды. Горный хрусталь, раухтопаз, морион используются в радиотехнике как стабилизатор радиоволны (позволяют передавать и принимать волны строго определенной длины). В последнее время горный хрусталь применяется в телемеханике и автоматике. Пластинки из горного хрусталя используются в высококачественных генераторах, без которых не могут работать современные приборы. Аметист – «каменная фиалка». Особенно ценятся бразильский, шриланкийский и уральский аметист. Окрашенные разности кварца употребляются как полудрагоценные и поделочные камни.
См. также
Wikimedia Foundation . 2010 .
Полезное
Смотреть что такое «Линзы из кварца» в других словарях:
Линза — У этого термина существуют и другие значения, см. Линза (значения). Двояковыпуклая линза Линза (нем. Linse, от лат. … Википедия
Вогнуто-выпуклая линза — Плоско выпуклая линза Линза (нем. Linse, от лат. lens чечевица) обычно диск из прозрачного однородного материала, ограниченный двумя полированными поверхностями сферическими или плоской и сферической. В настоящее время всё чаще применяются и т. н … Википедия
Двояковыпуклая линза — Плоско выпуклая линза Линза (нем. Linse, от лат. lens чечевица) обычно диск из прозрачного однородного материала, ограниченный двумя полированными поверхностями сферическими или плоской и сферической. В настоящее время всё чаще применяются и т. н … Википедия
Двояковогнутая линза — Плоско выпуклая линза Линза (нем. Linse, от лат. lens чечевица) обычно диск из прозрачного однородного материала, ограниченный двумя полированными поверхностями сферическими или плоской и сферической. В настоящее время всё чаще применяются и т. н … Википедия
Линза (оптика) — Плоско выпуклая линза Линза (нем. Linse, от лат. lens чечевица) обычно диск из прозрачного однородного материала, ограниченный двумя полированными поверхностями сферическими или плоской и сферической. В настоящее время всё чаще применяются и т. н … Википедия
Мениск (в оптике) — Плоско выпуклая линза Линза (нем. Linse, от лат. lens чечевица) обычно диск из прозрачного однородного материала, ограниченный двумя полированными поверхностями сферическими или плоской и сферической. В настоящее время всё чаще применяются и т. н … Википедия
Плоско-вогнутая линза — Плоско выпуклая линза Линза (нем. Linse, от лат. lens чечевица) обычно диск из прозрачного однородного материала, ограниченный двумя полированными поверхностями сферическими или плоской и сферической. В настоящее время всё чаще применяются и т. н … Википедия
Плоско-выпуклая линза — Линза (нем. Linse, от лат. lens чечевица) обычно диск из прозрачного однородного материала, ограниченный двумя полированными поверхностями сферическими или плоской и сферической. В настоящее время всё чаще применяются и т. н. «асферические линзы» … Википедия
СВЕТОЛЕЧЕНИЕ — (фототерапия, от греч. phos, photos свет и therapeia уход, лечение). Современное С. базируется на знакомстве с так наз. хим. действием света. Прежде всего изучению было подвергнуто действие сьета на бактерии. В 1877 г. Дауне и Блент (Downes,… … Большая медицинская энциклопедия
Спектральный анализ — Содержание статьи. I. Свечение тел. Спектр лучеиспускания. Солнечный спектр. Фраунгоферовы линии. Призматический и дифракционный спектры. Цветорассеяние призмы и решетки. II. Спектроскопы. Коленчатый и прямой спектроскоп à vision directe.… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Источник
