Quarzo, minerale ampiamente distribuito di molte varietà che consiste principalmente di silice o biossido di silicio (SiO 2). Possono essere presenti piccole impurità come litio, sodio, potassio e titanio. Il quarzo ha attirato l'attenzione fin dai primi tempi; i cristalli trasparenti all'acqua erano noti agli antichi greci come krystallos, da cui il nome di cristallo, o più comunemente cristallo di rocca, applicato a questa varietà. Il nome quarzo è un'antica parola tedesca di origine incerta utilizzata per la prima volta da Georgius Agricola nel 1530.
minerale di silice: quarzo
Il quarzo si presenta in molte varietà in quasi tutti i tipi di rocce ignee, sedimentarie e metamorfiche. È stato anche trovato
Segue un breve trattamento al quarzo. Per un trattamento completo, vedere minerale di silice.
Il quarzo ha una grande importanza economica. Molte varietà sono pietre preziose, tra cui ametista, citrino, quarzo fumé e quarzo rosa. L'arenaria, composta principalmente da quarzo, è un'importante pietra da costruzione. Grandi quantità di sabbia di quarzo (nota anche come sabbia silicea) vengono utilizzate nella fabbricazione di vetro e ceramica e per stampi per fonderia in fusione di metallo. Il quarzo schiacciato viene utilizzato come abrasivo nella carta vetrata, la sabbia silicea viene utilizzata nella sabbiatura e l'arenaria viene ancora utilizzata intera per produrre pietre per affilare, macine e mole. Il vetro di silice (chiamato anche quarzo fuso) viene utilizzato nell'ottica per trasmettere la luce ultravioletta. Tubi e vari vasi di quarzo fuso hanno importanti applicazioni di laboratorio e le fibre di quarzo sono impiegate in dispositivi di pesatura estremamente sensibili.
Il quarzo è il secondo minerale più abbondante nella crosta terrestre dopo il feldspato. Si verifica in quasi tutte le rocce acide ignee, metamorfiche e sedimentarie. È un minerale essenziale in rocce felsiche ricche di silice come graniti, granodioriti e rioliti. È altamente resistente agli agenti atmosferici e tende a concentrarsi in arenarie e altre rocce dannose. Il quarzo secondario funge da cemento in rocce sedimentarie di questo tipo, formando proliferazioni su grani dannosi. Le varietà microcristalline di silice note come chert, selce, agata e diaspro sono costituite da una sottile rete di quarzo. Il metamorfismo delle rocce ignee e sedimentarie contenenti quarzo in genere aumenta la quantità di quarzo e la sua granulometria.
Il quarzo esiste in due forme: (1) al quarzo alfa o basso, che è stabile fino a 573 ° C (1.063 ° F) e (2) beta-, o alto, quarzo, stabile al di sopra di 573 ° C. I due sono strettamente correlati, con solo piccoli movimenti dei loro atomi costituenti durante la transizione alfa-beta. La struttura del beta-quarzo è esagonale, con un gruppo di simmetria sinistro o destro ugualmente popolato di cristalli. La struttura dell'alfa-quarzo è trigonale, sempre con un gruppo di simmetria destra o sinistra. Alla temperatura di transizione la struttura tetraedrica delle torsioni del beta-quarzo, con conseguente simmetria dell'alfa-quarzo; gli atomi si spostano da posizioni speciali di gruppi spaziali a posizioni più generali. A temperature superiori a 867 ° C (1.593 ° F), il beta-quarzo si trasforma in tridimite, ma la trasformazione è molto lenta perché la rottura del legame ha luogo per formare una struttura più aperta. A pressioni molto elevate l'alfa-quarzo si trasforma in coesite e, a pressioni ancora più elevate, stishovite. Tali fasi sono state osservate nei crateri da impatto.
Il quarzo è piezoelettrico: un cristallo sviluppa cariche positive e negative su bordi di prismi alternati quando è sottoposto a pressione o tensione. Le cariche sono proporzionali alla variazione di pressione. A causa della sua proprietà piezoelettrica, una piastra di quarzo può essere utilizzata come manometro, come in un apparecchio per sondaggi di profondità.
Proprio come la compressione e la tensione producono cariche opposte, l'effetto opposto è che alternare cariche opposte causerà alternanza di espansione e contrazione. Una sezione tagliata da un cristallo di quarzo con orientamento e dimensioni definite ha una frequenza naturale di questa espansione e contrazione (cioè vibrazione) che è molto alta, misurata in milioni di vibrazioni al secondo. Le lastre di quarzo tagliate correttamente vengono utilizzate per il controllo della frequenza in radio, televisori e altre apparecchiature di comunicazione elettronica e per orologi e orologi a cristalli.
Cina, Giappone e Russia sono i principali produttori mondiali di quarzo. Anche Belgio, Brasile, Bulgaria, Francia, Germania, Sudafrica e Regno Unito estraggono notevoli quantità di minerale.
Per le proprietà fisiche dettagliate, vedere minerale di silice (
tavolo).
