Свойства материала кварца: цвета (виды), характеристики, применение. Камень кварц: свойства, разновидности, применение

Сколько времени существует планета Земля, столько же и «живут» на ней минералы. Их сотни, все они различаются по физическим и химическим качествам, цветовой гамме, возрасту и очарованию. Есть чисто коллекционные экземпляры, а многие участвуют в создании шедевров ювелирного искусства. Каждый камень – индивидуальность со своими загадками, легендами и тайнами. Например Кварц – минерал, преобладающий в составе земной коры.

Про этот камень говорят, что ладони от него охлаждаются, а душа – согревается. Он имеет множество наименований: химики называют его диоксидом кремния, минералоги – кремнеземом. В природе он встречается в виде шестигранных прозрачных кристаллов с острым верхом. По своей твердости кварц занимает почетное четвертое место за алмазами, корундами и топазами.

Этот минерал как великолепен, так и многообразен. Разновидностей Quartz существует великое множество, и все они отличаются между собой цветом, структурой, энергетикой:

1. Черный (морион) – на первый взгляд внешне схожий со смолой. Бывает полупрозрачным или непрозрачным. В своих обрядах его часто использовали маги и алхимики. В ювелирном деле его используют только после отожжения, в процессе чего он меняет свой оттенок на желтый.
2. Розовый – красивый нежно-розовый минерал, который в свете солнечных лучей становится бесцветным. Минерологи его относят к разновидности Горного хрусталя. Ему приписывают уникальные магические и лечебные качества. Принято считать, что он успокаивает нервную систему, восстанавливает душевное равновесие, избавляет от обид и переживаний, делает людей более сдержанными.
3. Зеленый (празем) – эти кристаллы полупрозрачные, обладают нежно-зеленым оттенком, считаются находкой у ювелиров. Украшения с таким самоцветом принято носить под цвет глаз и использовать в показах коллекций знаменитых брендов. Например, ношение сережек с зелеными вставками способно снять усталость, свести на нет раздражительность, убрать стресс.
4. Бело-молочный. Уникален тем, что при увеличении температуры начинает выделять озон, который очищает легкие от углекислоты, поэтому такие кварцевые бусы будут очень кстати тем, у кого проблемы с легкими и горлом. Набрав в себя тепло, этот минерал долго его не отпускает, поэтому является ценным экземпляром в парилках.
5. Дымчатый (раухтопаз) – коричневый минерал, индивидуумы которого отличаются интенсивностью и тональностью. Из этого камня изготавливают очень красивые ювелирные украшения, при чем их уникальная огранка впечатляет. Такие изделия обладают неоспоримой красотой, но есть категории людей, которым носить такие вещи не рекомендуется. К ним относятся слабохарактерные, нервозные, легкоранимые, мнительные личности.
6. Рутиловый (диоксид кремния) – один из самых дорогих представителей Кварцевой группы. Ценится за золотисто-красный оттенок с наличием тонких кристаллических включений. Больше всего его любят гадалки и ворожеи. Они его используют в качестве приворотного средства и защиты от «плохого глаза». Изделия с таким камнем стоит одевать творческим натурам. Именно для них он будет служить отменным талисманом.
7. Фиолетовый (аметист) – драгоценный натуральный камень фиолетового цвета, полупрозрачной текстуры. В связи с тем, что залежи такого минерала встречаются довольно часто, ювелирные украшения со вставками аметиста стоят недорого, поэтому и пользуются большой популярностью. Своим внешним видом он ничем не уступает редким драгоценным камням, обладающим заоблачной стоимостью. Эскулапы лечили этим самоцветом бесплодие и женщин и отсутствие потенции у мужчин.

Одним из разновидностей Кварца является горный хрусталь. У него высокая теплопроводность, в связи с чем от него постоянно веет прохладой. У уникальная структура и совершенная прозрачность, так как в нем полностью отсутствуют примеси. Знать Древнего Рима пользовалась в знойные дни шарами из этого камня для охлаждения рук.

Чаще всего кварц находят с формой выделения в виде удлиненно-призматических кристаллов. Есть экземпляры в виде неправильных изометричных зерен, которые срослись с другими минералами.

Классификация

Цветовая гамма кристаллов кварца довольно разнообразна и включает в себя особо ценные экземпляры, такие как:

• фиолетовые;
• желтые;
• синие;
• розовые;
• дымчатые;
• черные;
• сине-серые;
• белые;
• мерцающие;
• золотисто-коричневые.

К видам кварцев относят и халцедоны, у которых скрытокристаллическая структура. Это — , сердолики, хризопразы, карнеолы, ониксы и иные минералы. Кварцевые кристаллы – продукт метаморфических и магматических пород.

Кремнезем обладает и такими полиморфными модификациями:

• коэситом;
• моганитом;
• тридимитом;
• сейфертитом;
• кристобалитом;
• берлинитом.

Химический состав

Химическая формула кварца – SiO2. Этот минерал является представителем группы оксидов стеклообразующих, так как он способен образовывать переохлажденный расплав – стекло. Кварц можно растворить исключительно в плавиковой кислоте, причем температура при этом должна быть в диапазоне от 171 до 1728 градусов. Такая разница в температурах определяется тем, что минерал обладает очень высокой вязкостью расплава, поэтому четко определить температуру плавления не представляется возможным.

Физические свойства

У диоксида кремния имеется наличие природных металлических примесей и вкраплений. Как правило, это соединения железа и алюминия. Кварц относится к категории очень твердых минералов с высокой теплопроводностью и вязкостью, прохладным поверхностным состоянием, устойчивостью к химическим составам. Он считается диэлектрическим проводником.

Согласно классам по IMA кварц относится к оксидам. Он обладает:

• низким оптическим рельефом;
• тригональной сингонией;
• достаточной хрупкостью;
• уникальной твердостью с показателем 7;
• раковистым изломом;
• жирным, стеклянным или матовым блеском;
• мутной, просвечивающейся, полупрозрачной, прозрачной, водяно-прозрачной структурой;
• несовершенной спайностью;
• белым цветом черты.

Этот камень относится к одноосному типу (+), его показатель удельного веса – 2.6; плотности – 2,66 г/см.куб.; молекулярного веса – 60.08; преломления — nω = 1.543 — 1.545 nε = 1.552 — 1.554; максимального двулучепреломления – 0.009.

Места добычи этих полезных ископаемых

Уникальные месторождения Горного хрусталя разбросаны по всему миру. Самые первые кристаллы были извлечены со льдов Швейцарских Альп. Оттуда и пошло его название. Высококачественные кристаллы находят во Франции, Италии, Закарпатье.

Где еще добывают эти уникальные минералы? На Мадагаскаре, Индии, США. Поставка этого сырья осуществляется с территории Бразилии, особенно это касается сиреневого кварца (аметиста). Основные месторождения находятся на Уругвайской границе. Славятся залежами Аризона и Южная Каролина. Красивые экземпляры находят на Цейлоне и в горах Урала, в Японии, в Намибии и Замбии. Австралийские аметисты пользуются большим спросом у ювелиров.

История происхождения камня

Своим происхождением названия Кварц обязан немецкому языку, что в переводе означает «твердый». Год открытия этого минерала доподлинно определить невозможно, так как о нем знали еще в древности. О Кварце слагали легенды и поверья еще с незапамятных времен. Наши предки использовали этот самоцвет для производства предметов быта. Причем на него обратили внимание сразу же, с первой находки. Он привлекал своей твердостью. От него веяло магией и это не преминули заметить знахари и маги.

Сфера и область применения

Кварц пользуется большой популярностью не только у любителей ювелирных украшений. Это — основное, но не единственное его предназначение. Сфера его применения достаточно разнообразная.

По знаку Зодиака

Этот самоцвет оказывает на людей большое влияние. В зависимости от цвета минерала он может подходить или не подходить, являться талисманом определенному знаку Зодиака.

1. Овны. Обратите внимание на кварц фиолетового или снежного оттенка. Пассивным представителям этого знака камень поможет стать уверенными, целеустремленными, настойчивыми, сделает так, чтобы человек стал душой компании, заставит стать чуткими не только в отношении близких, но и просто посторонних людей, уничтожит в них эгоистические нотки.
2. Телец. Влияние будет исходить исключительно от зеленых и серых экземпляров. Такие разновидности кварца будут способствовать мудрости и рассудительности, предостерегут от напастей и недобрых людей, помогут поднять настроение во время депрессии. Если Тельцы носят перстни с раухтопазом, то им обеспечена вероятность быстро и без проблем устранить возникшие недоразумения, взойти по карьерной лестнице, стать незаменимым сотрудником для начальства. Женщинам – Тельцам минерал поможет определиться в любовных отношениях и сделать единственно правильный выбор.
3. Близнецы. Отдайте предпочтение красным и желтым кристаллам. Именно такие украшения уберут из жизни разочарования, привнесут радость и беспечность, дадут возможность добиться желаемого в любовных отношениях. В бизнесе появится шанс обогнать своих соперников, не делая их врагами.
4. Раки. Для них предпочтительнее носить камни дымчатого или фиолетового оттенков. И не важно, на каком пальце руки будет надето кольцо или перстень. Главное, что это даст возможность хозяину стать более бдительным и выдержанным, привести в норму нервную систему, стать спокойнее и рассудительнее. Такие разновидности кварта рекомендуют носить отдельно от других драгоценных камней, чтобы влияние было более выраженным.
5. Львы. Самый подходящий оттенок – розоватый. Такой минерал вселит уверенность, стойкость духа, усилит внутреннее чутье, снимет болевые ощущения и остановит кровотечение. Он также убережет от нищенского существования и поможет стабилизировать финансовое состояние.
6. Девы. Отнеситесь серьезно к сахарному кварцу с розовым, красным или фиолетовым оттенком. Такие минералы способны принести удачу, решить сложные проблемы, помочь выйти из плохой ситуации победителем. Он также положительно влияет на энергетику человека, его необходимо носить в качестве оберега. Причем оправа для камня никакого значения не имеет. Его аура настолько сильна, что он в состоянии оградить от непорядочных людей.
7. Весы. Дымчатые и желтые оттенки будут как нельзя кстати. Они помогут определиться в романтических отношениях, выбрать вторую половинку, улучшить семейные отношения. Равновесие и гармония обеспечены. Также обладает лечебными свойствами.
8. Скорпионы. Носите украшения с непрозрачными рутиловыми, дымчатыми, коричневыми кристаллами. Это принесет удачу, поможет достигнуть цели, укрепит уверенность в своей правоте, заставит завистников отступить.
9. Стрельцы. Розовый минерал предотвратит неприятности, заставит поверить в удачливость, неповторимость. Вы достойны большего – стремитесь к поставленной цели и у вас все получится. Причем особых усилий не потребуется. Привнесет в вашу жизнь спокойствие и умиротворения, отгонит плохие мысли и чувства. Будьте с ним здоровы и счастливы.
10. Козероги. Дымчатый и молочный самоцветы как раз для вас. И не важно, в какую форму он огранен. Он защищает от болезней, укрепляет иммунитет, способствует улучшению памяти и слуха.
11. Водолеи. Наденьте кольцо с золотистым кварцем и вы почувствуете прилив жизненных сил, улучшение настроения, поднятие тонуса. Для вас жизнь станет праздником, который ничто и никто не сможет омрачить. Он поможет защитить своего обладателя от глазливых людей, от страхов и неприятностей, поможет в бизнесе.
12. Рыбы. Если украшения, то только с розовым, голубым или зеленым камнем. Так, кварц редкого голубоватого оттенка способствует ведению успешного бизнеса, преодолению препятствий на пути к достижению поставленной цели, привлечению инвестиций. Зеленый камень отведет негативную энергию, даст возможность остановиться, сосредоточиться и принять единственно правильное решение. Розовый минерал положительно влияет на состояние здоровья, показания организма.

Лечебные свойства

Такими уникальными лечебными свойствами может похвастаться не каждый минерал. Однако кварц ими наделен. Благодаря ему наш организм может получать отличную воду, пропущенную через кварцевый фильтр. Такой водой можно смывать и негативную энергию, скопившуюся на протяжении трудного дня. Кварц поможет вылечить заболевания кожи, в том числе оказать омолаживающее действует на кожу лица и рук, придать ей мягкость и эластичность. Если вы заболели простудными заболеваниями, то недуг снимется кварцевым кулоном.

Магические свойства

Еще с древних времен бытовало мнение, что именно у кварца сильная энергетика. Из этого камня изготавливали магические линзы и шары, им зажигали храмовые огни. Не одно магическое действо не обходилось без этого самоцвета: он заглядывал в прошлое, предугадывал будущие события, открывал тайны и разгадывал загадки. Особое значение придавали Горному хрусталю. Он был способен оказать влияние на человека, заставить его делать определенные действия и поступки, то бишь, овладевал им.

Каждый вид кварца обладал только ему присущей силой. Так, розовый минерал успокаивал, уравновешивал, заставлял держать себя в руках даже если ситуация выходила из-под контроля. Люди становились неконфликтными, приветливыми, дружелюбными, отзывчивыми. С ними хорошо было общаться и проводить свободное время. Зеленые самоцветы снимали раздражительность, усталость. Ношение такого кулона помогало быстро выйти из депрессии, реально посмотреть на происходящее и сделать правильные выводы. Кварц красного цвета мог приворожить, отвести сглаз и порчу, не дать негативной энергии повлиять на состояние человека. Даже мог своего владельца оградить от черной магии.

Украшения

Изделия с кварцевыми вставками пользуются большой популярностью. На полках магазинов можно увидеть серьги и кольца, браслеты и колье, бусы и запонки, кулоны и многие другие ювелирные украшения. Их носят под праздничные наряды и в повседневной жизни, на торжества и на работу, бизнесмены и офисные сотрудники. Они всегда прекрасны, очаровывают и завораживают. От них веет силой и магией.

Бытовое применение

Из кварца делают не только ювелирные украшения. С его применением изготавливают оптические приборы, генераторы ультразвука, телефонные установки и радиоаппаратуру. Без него не обходится керамическая и стекольная промышленность. Кварцевый песок и кремнеземистые огнеупоры имеют его в своем составе в значительных объемах. Из кварца изготавливают разнообразные поделки, такие как пепельницы, чаши, вазы.

Как отличить от подделки

Несмотря на то, что мест добычи кристаллов кварца предостаточно, все равно нечистые на руку люди пытаются продать несведущим ценителям прекрасного синтетические подделки. Они очень похожи на оригиналы, но подлог выдают находящиеся внутри камня пузырьки воздуха в хаотическом беспорядке и трещины. Более того, в естественных условиях не встречаются прозрачные кристаллы зеленоватого, голубоватого или синеватого оттенков. Они могут быть только полупрозрачными. Необходимо обращать внимание и на размер минерала. Если он достаточно велик, то это, несомненно, грубая подделка.

Истинный кварц природного происхождения станет не только украшением, но и оберегом своему владельцу.

Кварц - один из самых замечательных камней-самоцветов: разновидностей у него столько, что можно выбрать камень на любой вкус. А стоят украшения из кварца недорого - это тоже большой плюс.

Кварц в украшениях - как правило натуральных, хотя сегодня известны и его "заменители" - синтетически камни, различные имитации, стеклянные и не только. О разновидностях искусственного кварца - подробнее в этой статье.

Кварц представляет собой модификацию кристаллического кремнезема, устойчивую при температурах ниже +870°С. При 573°С структура кварца, устойчивого при обычных температурах (низкотемпературный), несколько изменяется и переходит в структуру высокотемпературного. При 870°С кварц, значительно изменяясь в объеме, превращается в тридимпт , который при 1470°С переходит в кристобалит . Таким образом, кварц может образоваться при сравнительно низких температурах, и его синтез не вызывает особых затруднений .

Определить, природный кварц или выращенный - большая проблема. Для справки можно сказать вот что: в природе не бывает прозрачных синих, зелёных и голубых кварцев - это выращенные кристаллы. Зелёный аметист можно получить из природного нагреванием, но цвет его будет бледным. Если камень очень крупный - большая вероятность, что он выращенный.

Голубые кварцы в природе есть, но они не прозрачны - их цвет и появляется благодаря включениям, поэтому они не прозрачные, а полупрозрачные.

Иногда появляется информация о находках природного прозрачного зелёного кварца, но это редкость, и такие камни не могут продаваться массово.

Лучше всего (если для вас имеет большое значение, синтетический камень или природный) - покупать украшения у продавцов, которые могут внятно ответить, что за камни используются в продаваемых ими украшениях.

Хотя бывает, что и для продавцов происхождение некоторых камней - загадка. Потому что методы имитации совершенствуются очень и очень быстро.

Разновидности кварца

В промышленности имеет место синтез кварца гидротермальным способом . Преимуществом синтетического кварца для промышленности является большая однородность по примесям, чем у натурального природного камня, и более высокая химическая чистота. Также преимуществом метода синтеза является то, что результатом выращивания являются монокристаллы, которые по своим свойствам более пригодны для использования в качестве пьезооптического кварца, чем широко распространённые в природе сдвойникованные кристаллы.

Для ювелирной промышленности метод синтеза также ценен, так как он позволяет получать кварц практически любых цветов, самой разной насыщенности тона, и даже с переходами одной окраски в другую. Выращивают даже несуществующий в природе синий кварц - очень эффектный камень для украшений.

Ещё одно преимущество синтетического кварца - его высокая радиационная устойчивость. К тому же и стоит он намного дешевле.

Прозрачный бесцветный и дымчатый кварц

Синтетический бесцветный кварц в ювелирном деле находит гораздо меньшее применение, чем его окрашенные цветные разновидности.

Специально как ограночный материал кристаллы бесцветного кварца, насколько известно, не выращиваются. Но при изготовлении из него технических изделий накапливаются значительные количества отходов, пригодных для производства ограненных камней, они и идут в дело.

То же относится и к кварцу с дымчатой (от светлой раухтопазовой до практически непрозрачной морионовой) окраской. Окраска проявляется в определенных пирамидах роста первично бесцветных кристаллов после их ионизирующего облучения .

Аметист

Пурпурно-фиолетовый аметист является самой ценной разновидностью ограночного кварца. Популярность аметиста не уменьшается с древнейших времен, а истощение природных месторождений постоянно повышает его стоимость. Поэтому синтетические аметисты сегодня применяются широко и успешно.

В природе аметисты встречаются значительно реже бесцветного, цитринового и дымчатого кварца.

Цитрин

Цитрин, так же как и аметист, относится к одной из наиболее ценных разновидностей ограночного кварца. Он получил свое название благодаря приятному золотисто-лимонному цвету, который может иметь различные оттенки - дымчатый, слабо-зеленоватый, бурый, медовый и оранжевый .

Первично-окрашенный цитрин встречается довольно редко.

Особой известностью пользуются цитрины из Бразилии (штаты Минас-Жерайс, Гояс и Риу-Гранди-ду-Сул), Уругвая, России, США (штат Северная Каролина) и Малагасийской республики.

Среди синтетических цитринов, аналогично природным, по характеру красящих центров выделяются две разновидности. В одной из них окраска имеет радиационный характер, а в другом - обусловлена присутствием хромофорной примеси железа.

Зеленый, коричневый и бурый кварц

Кварц, окрашенный в зеленый и коричневый цвет, в природе встречается крайне редко, хотя может быть получен в ряде случаев путем термической обработки некоторых аметистов и цитринов. Не имея по сути дела природных аналогов, кристаллы синтетического зеленого и коричневого кварца не пользуются популярностью на ювелирном рынке. Однако при наличии характерных оттенков они могут служить имитациями хризолита, демантоида, радиационно окрашенных золотисто-коричневых топазов и данбурита .

Брошь из розового кварца . Рисунок каждой броши уникален. Стоит такая около 600 рублей. Как сказали в магазине: "В брошках, кольцах, серьгах - натуральный розовый кварц. Бусы, которые яркие - тонированный кварц, бледные - натуральные природного цвета. Это не такой редкий камень, чтобы много подделывать. Редкий - это почти прозрачный."

В зеленом кварце наблюдаются сферические включения посторонней (неструктурной) фазы, близкие по размерам и морфологии к частицам, содержащимся в бесцветном синтетическом кварце, мутнеющем при высокотемпературном отжиге. В буром кварце подобные включения не встречаются.

Кристаллы зеленого и отчасти коричневого цвета с широкой гаммой различных оттенков вероятно можно получить за счет введения в них не только железа, но и других хромофоров - никеля, ванадия и хрома.

Голубой и синий кварц

В природных условиях голубой полупрозрачный кварц встречается относительно часто. Своим цветом он обязан значительному количеству тончайших иглоподобных включений рутила или трещинок , на которых происходит селективное рассеивание голубой части спектра отраженного света. Подобный кварц не имеет никакого ювелирного значения.

Но около полутора десятков лет назад на ювелирном рынке появился в качестве ограночного материала голубой и синий монокристаллический кварц, не имеющий аналогов в природе. Один из известных зарубежных геммологов Б. У. Андерсон писал, как однажды был немало удивлен тому обстоятельству, что ярко-синий камень, вставленный в кольцо, оказался не кобальтсодержащим стеклом, а нормальным кристаллическим кварцем со всеми присущими ему свойствами.

Выращивание голубых и синих кристаллов кварца проводится примерно так же, как выращиваются кристаллы бесцветного кварца.

Кварц – общее название одной из самых распространенных в Земной коре группы минералов (12%). Минералы, входящие в группу кварца различаются по своим физическим, механическим и другим свойствам, таким как твердость, цвет, форма, месторождение и т.д. У происхождения слова «кварц» немецкие корни, но несколько значений. Так, по одной из версий оно происходит от нем. «quarz» - твердый; согласно другой версии – от нем. «q uerklüfterz» или « q uererz », что дословно переводится как «руда секущих жил».

Друза горного хрусталя, кальцита и пирита

Физические и химические свойства кварца

Кварц – минерал, обладающий кристаллическим строением. Кристаллическая решетка кварца представляет собой шестигранную псевдагексагональную призму, причем монокристаллы кварца имеют, как левую, так и правую форму. В зависимости от того, в горных породах какого происхождения (магматические, метаморфические, осадочные) присутствуют кристаллы кварца, в их составе могут присутствовать т.н. «зерна», «прожилки», «щётки» других минералов.

Если рассматривать кварц в «чистом» виде, т.е. без вкраплений других минералов или химических элементов, кварц – минерал без цвета или белого цвета. Если в составе кварца присутствуют вкраплений других минералов или химических элементов, то окраска кварца очень разнообразна – от желтого (цитрин) до черного (морион). Для кварца характерны неметаллический блеск, высокая твердость и отсутствие спайности.

С химической точки зрения кварц – оксид кремния (IV), химическая формула – SiO 2 . Относится к группе кислотных оксидов. Температура плавления - 1713-1728° С. Устойчив к воздействию агрессивных сред; способен растворяться в расплавах щелочей, а также фтороводороде (плавиковая кислота). Оксид кремния (IV) проявляет свойства ди- и пьезоэлектриков. Является одним из основных составляющих стекла. Для оксида кремния (IV) характерно явление полиморфизма, т.е. существование в виде нескольких форм в зависимости от температуры. Так, различают α- и β-кварц, существующие при низкой и высокой температурах, соответсвенно. Известны модификации кварца представляющие собой самостоятельные минералы: кристобалит, тридимит, коэстит, стишовит.

Разновидности кварца

Говоря о «чистом» кварце, мы говорим о такой его разновидности, как горный хрусталь. Такая разновидность кварца не обладает цветом, прозрачная. Среди разновидностей кварца наиболее известны и нашли широкое применение (в производстве ювелирных украшений): авантюрин, агат, аметист, мореон, розовый кварц, халцедон, цитрин, оникс, тигровый и кошачий глаз. Каждый из этих минералов, обладает характерным цветом и свойствами, так, аметист – минерал фиолетового цвета, что объясняется наличием в его составе красящего органического вещества не выявленного строения. Желтоватая окраска авантюрина обусловлена включениями слюды, гематита, а иногда и гидроксидами железа; наличие титана и железа обусловливают черную окраску мориона и т.д.

Добыча и производство кварца

Кварц образовывался в ходе различных геологических процессов, в основном из магмы. Кварц встречается в составе осадочных пород - известняки, доломиты и т.д. В прибрежных околоморских зонах кварц встречается в виде окатанной гальки. Кварц входит в состав песка. Месторождения кварцевого песка играют особую роль в промышленности.

Несмотря на широкую распространенность кварца в естественных условиях – природе, разработаны и запатентованы способы искусственного способа производства кварца. Одним из таких способов является гидротермальный метод. По мнению экспертов минералогии, искусственный кварц получается более однородным, распределение примесей в нем более однородное, чем в кварце естественного происхождения. Из кварца искусственного происхождения получают пьезооптический кварц, также он нашел широкое применение в производстве ювелирных украшений, поскольку в данном случае возможно получение кварца любого цвета и требуемой его насыщенности (зеленая, голубая, синяя). Наиболее крупное производство искусственного кварца в Российской Федерации находится в Гусь-Хрустальном и Южноуральске.

Искусственный кварц в Южноуральске производят на заводе «Кристалл» с 1962 года. Производимый на этом заводе кварц, в дальнейшем использовался для нужд радиоэлектронной промышленности, а также экспоритировали в другие станы. Основные промышленные масштабы производства листового стекла, стеклянной тары, хрусталя и др. стекольной продукции, изготовленной из искусственного кварца, производят также в Южноуральске на предприятии ОАО «Кварц».

Самый крупный самородный кварц, найденный в нашей стране, хранится в музее Санкт-Петербургского горного института. Минерал более 1 метра в высоту и первоначально использовался в качестве городской тумбы.

Кварц в истории человечества

В человеческой истории кварц известен еще до нашей эры. Так изделие из горного хрусталя – ваза (XVI в. до н.э.) - было обнаружена при раскопках в Микенах, изделие из мориона – солнцезащитные очки – были найдены в гробнице фараона Египта – Тутанхамона, при раскопках в Месопотамии были обнаружены бусы из кварца, при раскопках городов майя был обнаружен череп, изготовленный из кварца.

В России одно из самых уникальных изделий, выполненных из кварца (горный хрусталь) – это самовар, изготовленный специально для Петра I, в США - хрустальная печать. Первое из изделий находится в фонде Оружейной палаты РФ, а второе – в Национальном музее естественной истории США. В Национальном хранилище Франции имеются уникальные кубки для питья и урна, изготовленные из горного хрусталя и датируемые эпохой правления императора Нерона.

Применение кварца

Кварцевый песок используют при производстве стекла и различных изделий из него. Применяется в оптических приборах, в генераторах ультразвука, в телефонной и радиоаппаратуре (как пьезоэлектрик), в электронных приборах (кварцевый резонатор - компонент устройств для стабилизации частоты электронных генераторов). Широкое распространение кварц нашел в производстве ювелирных украшений. Его используют при производстве часов, а также линз.

Способы, подтверждающие естественное происхождение кварца

Чтобы отличить натуральный кварц (кварц естественного происхождения) от искусственного или стекла (поскольку наиболее редко встречающиеся разновидности кварца часто подделывают) необходимо провести по поверхности кварца колюще-режущим или тупым предметом, например ножом или камнем, при этом, если кварц естественного происхождения, то следов на его поверхности не останется. Другой способ – если лизнуть поверхность натурального самоцвета и искусственного кварца языком, то по ощущениям поверхность самоцвета всегда будет более холодной. Существуют и другие способы, однако их обычно используют ювелиры.

Другие интересные факты, касающиеся кварца

Существует мнение, что кварц обладает лечебными и магическими свойствами. Так, существует даже методика лечения человека с помощью самоцветов – литотерапия. Некоторые считают, что кварц предотвращает простудные заболевания, а также другие заболевания дыхательных путей. В народной медицине используют воду, которую настаивают на кварце, т.н. «кварцевую воду» для омоложения, в качестве примочек и компрессов при ожогах и кожных заболеваниях.

По поверьям кварц, вне зависимости от своей разновидности, притягивает любовь, удачу, успех и материальные блага, а также, помимо этого, каждый минерал группы кварца также обладает и целым спектром магических свойств, присущих только ему.

Астрологи считают, что некоторые знаки Зодиака могут использовать изделия из кварца в качестве амулетов и оберегов, а некоторые нет. Так, изделия из кварца подходят Скорпионам, Весам, Водолеям, Тельцам, Овнам, Львам и Стрельцам и не подходят Девам и Близнецам.

Анна Архипова

Кварц - минерал, являющийся одним из самых распространённых: его содержание в коре Земли - более 60%. Благодаря доступности и цветовому разнообразию даёт возможность широкого спектра применения. В переводе с немецкого языка - «руда секущих жил». Месторождения находятся по всей планете. Важное место занимают Бразилия, США, Украина.

Характеристика и происхождение

Кристаллы кварца имеют форму шестигранника с пирамидальной вершиной. В природе встречается довольно большими группами. Склонен к образованию двойников. В чистом виде минерал представляет двуокись кремния (SiO2), бесцветен и прозрачен. Возможно наличие трещин внутри или дефектов, встречается белесый окрас камня. При формировании кристалла происходит смешивание с разными химическими элементами.

Наиболее часто встречаются примеси железных и алюминиевых соединений, кардинально меняющих конечный цвет камня. Плотность кварца составляет 2,6−2,65 г/см, уступая таким камням, как алмаз, топаз и корунд. Растворить камень способна только плавиковая кислота или щелочные расплавы, а температура плавления кварца превышает 1700 °C. Этот минерал является одним из представителей стеклообразующих оксидов. Из расплавленного горного хрусталя, жильного кварца и кварцевого песка получают кварцевое однокомпонентное стекло. В зависимости от структуры формирования кристаллов выделяют два типа:

1. Кристаллический (горный хрусталь, аметист, раухтопаз и другие).
2. Скрытокристаллический, невыраженное строение (авантюрин, сердолик, агат, «кошачий глаз» и другие).

Из-за химического строения обладает свойством полиморфизма.

Двумя полиморфными кристаллическими модификациями диоксида кремния являются:

1. Тригональная форма, устойчивая к температуре до 573 °C.
2. Гексагональная форма, образующаяся при давлении в 1 атм., в температурном промежутке 573−870°C.

В природе чаще всего встречается кварц, а обнаруживаемые его формы являются изменёнными тригональными. Также стоит отметить разницу в направлении роста кристалла относительно главной оси.

Структурно-морфологическая форма кристалла строится винтообразно, с левым или правым направлением хода. Внешне проявляется в симметрии определённых сторон.

Различные геологические процессы могут идти с формированием кварцевых пород. Возможно образование кристаллов кварца из магмы. Кварцевая составляющая встречается как в интрузивных (граните, диорите), так и эффузивных (риолете, даците) породах кислого и среднего состава. Может быть частью пород основного состава - кварцевое габбро. В кислой среде вулканических пород возможно образование порфировых вкрапленников.

Кристаллизация минерала происходит в обогащённой флюидами пегматитовой магме. Внутренняя часть жил пегматита может состоять из чистого кварца (кварцевого ядра). Так, он является основным минералом апогранитных метасоматитов - грейзенов. Происходящие гидротермальные изменения являются катализаторами при формировании кварцевых и хрусталеносных жил. В процессе выветривания находящийся на поверхности кварц скапливается в россыпях гальки различного происхождения (прибрежно-морского, эолового, аллювиального и других). Большое значение для промышленности имеют мономинеральные месторождения кварцевого песка.

Искусственный камень

Кварц можно выращивать в лаборатории, для этого оптимизирован гидротермальный способ. Достоинствами такого камня являются равномерность распределения примесей и более высокий уровень химической чистоты. Твёрдость минерала, выращенного в лаборатории, близка к природному показателю. Важным аспектом является возможность производить синтетические монокристаллы, обладающие более высокими пьезохарактеристиками.

Кварц, полученный искусственным способом , может быть любого цвета и степени интенсивности, иметь градиентный переход или смену цвета. Выращиванием кристаллов в лабораторных условиях занимаются в нескольких местах России (Гусь-Хрустальный, Шилово-Рязанская область, Южноуральск). Стоимость природного камня и синтетического может быть равной. Отличить искусственный камень от созданного природой можно, обратив внимание на присутствие и расположение пузырьков и мелких трещинок.

Появление в натуральном кварце пузырьков воздуха возможно при нарастании одного кристалла поверх другого или в месте интенсивного потока питающего раствора. Трещины могут образовываться при резких перепадах температуры во время роста кристалла кварца. Местом появления трещины будет участок с наибольшим внутренним напряжением.

Так, наблюдая в камне хаотические трещинки и пузырьки, можно предположить об искусственном происхождении камня.

Применение в сферах жизнедеятельности

Будучи важным элементом многих процессов, кварц нашёл применение в разных областях. Стекольная и керамическая промышленность используют большие объёмы чистого кварцевого песка и горного хрусталя. Широкую популярность этот материал получил в создании оптических приборов, ультразвуковых генераторов, радио и телефонов.

Литотерапия является спорным медицинским направлением, в отличие от распространённого применения кварцевых ламп. Ювелирная промышленность использует камни для создания украшений, предметов интерьера (вазы, чаши, статуэтки) и вещей, наделённых сверхъестественными свойствами (шары, пирамиды). Дополнительное применение обжига или облучения может изменить цвет натурального кварца.

Сверхъестественные свойства

Для разностороннего описания минерала кварца стоит упомянуть о магических свойствах, приписываемых данному камню. Кристаллы разного окраса применяются для разных целей. Йоги считают, что аметист, расположенный между бровей, поможет открыть третий глаз и погрузиться в подсознание, но также стимулирует чувство интуиции и открывает дар видения будущего.

Считается, что полупрозрачный розовый кварц заживляет любовные раны, помогает настроиться на получение позитивных эмоций, а в сердце зарождает чувство любви и добра. Кварц молочного цвета помогает в поиске «второй половинки». Камни со световым бликом (кошачий и тигровый глаз) являются оберегами, защищают от зависти, клеветы и сглаза.

Группа кварца

Название кварц получил от немецкого слова в связи с его изобилием в секущих рудных жилах. Предполагают, что название минерала произошло от саксонского слова «Querkluftertz», что означает «руда секущих жил», которое могло видоизмениться в «Querertz», а затем в «quartz».

Морион в полевом шпате (пегматит)

α -Кварц - эту устойчивую при низких температурах модификацию обычно называют просто кварцем.

На долю кремния приходится 27,7% веса земной коры, после кислорода это наиболее распространенный элемент. Основная масса кремния находится в связанном состоянии в силикатах, преимущественно полевых шпатах -главнейших минералах земной коры, а также в пироксенах и амфиболах. Остальная часть кремния существует в виде SiO 2 . Содержание этой формы кремния в литосфере в целом оценивается в 12%. В основном окисел кремния представлен кварцем. Минерал кварц по распространённости в земной коре является вторым после полевых шпатов породообразующим минералом магматических, метаморфических и осадочных пород.

Другие полиморфные разновидности SiO 2 более редки, причем среди них несколько большим распространением пользуются тридимит и кристобалит, ассоциирующий с опалом .

Формально по химическому составу кварц - окисел и традиционно рассматривается среди минералов класса окислов. Однако, в настоящее время к классу окислов он относится условно, так как по структуре принадлежит к классу силикатов.

Формула кварца

Химический состав

Теоретическому составу кварца, очевидно, отвечают бесцветные прозрачные разновидности. Из числа изоморфных примесей следует назвать Al 3+ , Fe 3+ , Ti 4+ . Разности, окрашенные в молочно-белый или другой цвет, в виде механических примесей в разных количествах могут содержать газообразные, жидкие и твердые вещества: СО 2 , Н 2 О, углеводороды, NaCl, CaCO 3 , в ряде случаев включения мельчайших кристалликов рутила , актинолита и других минералов, видимых на глаз.

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 SiO 4 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).

Форма нахождения в природе

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 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

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 Fe 2 O 3 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

Стойкий по отношению к выветриванию (химически не разлагается). С кислотами не реагирует, за исключением HF, с которой легко образует летучее соединение - SiF 4 . Поддается влиянию щелочей.

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).