Quartz

El cuarzo es uno de los más famosos. minerales en la tierra. Ocurre esencialmente en todos los ambientes minerales, y es el constituyente crucial de muchos rocas. Es también el más variado de todos los minerales, apareciendo en todos los distintos hábitos y colores. Hay más nombres de rango dados al cuarzo que a cualquier otro mineral.

Es el mineral más abundante y ampliamente distribuido determinado en la superficie de la Tierra. Es abundante en toda la arena. En cualquier temperatura. es abundante en ígneo, metamórficoy sedimentario rocas Es altamente resistente tanto a la mecánica como a la química. desgaste. Esta durabilidad lo convierte en el mineral dominante de las cimas de las montañas y el componente principal de la arena de la playa, el río y la naturaleza. Es ubicuo, amplio y duradero. Depósitos minerales se determinan en alguna etapa del mundo.

Nombre: El nombre cuarzo es una palabra alemana de origen antiguo.

Cristalografía: Cuarzo romboédrico; trigonal-trapezoédrico. Cuarzo hexagonal; trapezoedro. Cristales comúnmente prismáticos, con las caras del prisma estriadas horizontalmente. Terminado generalmente por una combinación de romboedros positivos y negativos, que a menudo están tan igualmente desarrollados que dan el efecto de una bipirámide hexagonal. En algunos cristales predomina un romboedro o aparece solo. Las caras del prisma pueden faltar, y la combinación de los dos romboedros da lo que parece ser una bipirámide hexagonal doblemente terminada (conocida como cuarzoide). Algunos cristales están muy distorsionados, pero el reconocimiento de las caras del prisma por sus estrías horizontales ayudará en la orientación del cristal. Las caras del trapezoedro se observan ocasionalmente como pequeños truncamientos entre la cara de un prisma y la de un romboedro adyacente, ya sea a la derecha o a la izquierda, formando lo que se conoce como cristales de mano derecha o izquierda. Los cristales suelen ser alargados en formas afiladas y puntiagudas, debido a una combinación oscilatoria entre las caras de los diferentes romboedros y las del prisma. Algunos cristales torcidos y doblados.

Cristales frecuentemente maclados. Las maclas suelen estar tan íntimamente entrelazadas que solo pueden determinarse por la posición irregular de las caras del trapezoedro, por el grabado del cristal o por los fenómenos piroeléctricos que muestran. El tamaño de los cristales varía desde individuos que pesan una tonelada hasta capas finamente cristalinas, formando superficies “drusosas”. También es común en formas masivas de gran variedad. Desde cristalino de grano grueso a fino a sílex o criptocristalino, dando lugar a muchos nombres de variedades. Puede formarse en masas concrecionarias.

Composición: Si02. Si = 46.7 por ciento, 0 = 53.3 por ciento. Por lo general, casi puro.

Características de diagnóstico: Caracterizado por su brillo vítreo, fractura concoidea y forma cristalina. Distinguido de calcita por su alta dureza. Tal vez confundido con algunas variedades de berilo.

Especies similares: Lechatelierita, Si02, es sílice fundida o vidrio de sílice. Encontrado en fulguritas, tubos de arena fundida formados por rayos, y en cavidades de algunas lavas.

Propiedades físicas del cuarzo

Clasificación química	silicato
Color	El cuarzo se presenta en prácticamente todos los colores. Los colores comunes son claro, blanco, gris, morado, amarillo, marrón, negro, rosa, verde, rojo.
racha	Incoloro (más duro que la placa de rayas)
Lustre	Vítreo
Diafanidad	Transparente a translúcido
Escote	Ninguno: generalmente se rompe con una fractura concoidal
Dureza Mohs	7
Gravedad específica	2.6 a 2.7
Propiedades diagnósticas	Fractura concoide, brillo vítreo, dureza
Composición química	SiO2
Sistema de cristal	Hexagonal
Usos	Fabricación de vidrio, abrasivo, arena de fundición, apuntalante de fracturación hidráulica, piedras preciosas

Propiedades ópticas de cuarzo

Quartz Hábito y estructura de cristal

El cuarzo pertenece al sistema cristalino trigonal. La forma de cristal ideal es un prisma de seis lados que termina con pirámides de seis lados en cada parada. En la naturaleza, los cristales de cuarzo están regularmente maclados (con cristales dobles superados por la derecha y superados por la izquierda), distorsionados o intercrecidos de tal manera con cristales adyacentes de cuarzo u otros minerales que simplemente muestran parte de esta forma, o carecen por completo de caras cristalinas aparentes y parece enorme. Los cristales bien formados comúnmente se forman en un 'lecho' que tiene un auge sin restricciones en un vacío; comúnmente los cristales están conectados en la otra punta a una matriz y la más simple es una terminación piramidal de regalo. Sin embargo, sí surgen cristales biterminados en los que se desarrollan libremente sin unión, como ejemplo en el interior. yeso. La geoda es este tipo de estado de cosas en el que el vacío tiene una forma esférica, revestido con un colchón que apunta hacia adentro.

Ambientes geológicos y procesos de formación.

El cuarzo es uno de los minerales más abundantes en la corteza terrestre y se puede encontrar en muchos entornos geológicos diferentes.

Uno de los escenarios más comunes para la formación de cuarzo es en rocas ígneas, Tales como granito, donde puede formarse como resultado del lento enfriamiento y cristalización del magma. El cuarzo también se puede encontrar en Rocas metamórficas, Tales como mármol y esquisto, que se forman por la recristalización de rocas preexistentes a alta presión y temperatura.

In rocas sedimentarias, el cuarzo se encuentra a menudo como un constituyente principal de las areniscas, que se forman a partir de la acumulación y cementación de granos del tamaño de la arena. El cuarzo también se puede depositar a partir de soluciones hidrotermales, que son fluidos calientes ricos en minerales que circulan a través de fracturas y espacios porosos en las rocas.

Además, el cuarzo se puede formar como resultado de la biomineralización, que es el proceso por el cual los organismos vivos producen minerales. Por ejemplo, se sabe que algunos tipos de plancton y diatomeas producen sus esqueletos y paredes celulares a partir de sílice, que es el componente principal del cuarzo.

El entorno geológico específico y el proceso de formación pueden afectar las propiedades físicas y químicas del cuarzo, incluido su color, transparencia, forma de cristal e impurezas.

Ocurrencia de Cuarzo

El cuarzo se presenta como un componente importante de aquellas rocas ígneas que tienen un exceso de sílice, como el granito, riolita, pegmatita. Es extremadamente resistente al ataque tanto mecánico como químico y, por lo tanto, la descomposición de las rocas ígneas que lo contienen produce granos de cuarzo que pueden acumularse y formar el roca sedimentaria arenisca. También se encuentra en rocas metamórficas, como gneises y esquistos, mientras que forma prácticamente el único mineral de las cuarcitas. Se deposita a menudo a partir de una solución y es el mineral de veta y ganga más común. Formas como pedernal depositado con tiza en el fondo del mar en masas nodulares. Las soluciones que contienen sílice pueden reemplazar los lechos de caliza con un cuarzo criptocristalino granular conocido como esquisto, o lechos discontinuos de pedernal pueden formarse contemporáneamente con la piedra caliza. En las rocas se asocia principalmente con feldespato y moscovita; en vetas con prácticamente toda la gama de minerales de veta. A menudo lleva ORO y se convierte en un mineral importante de ese metal. Ocurre en gran cantidad como arena en los lechos de los arroyos y en la orilla del mar y como constituyente de los suelos.

El cristal de roca se encuentra ampliamente distribuido, siendo algunas de las localidades más notables: los Alpes; Minas Geraes, Brasil; la isla de Madagascar; Japón. Los mejores cristales de cuarzo de los Estados Unidos se encuentran en Hot Springs, Arkansas y Little Falls y Ellenville, Nueva York. Acontecimientos importantes de amatista están en los Montes Urales; Checoslovaquia; Tirol; Brasil. Encontrado en Thunder Bay en la costa norte del Lago Superior. En los Estados Unidos se encuentra en los condados de Delaware y Chester, Pensilvania; Black Hills, Dakota del Sur; Wyoming. Cuarzo ahumado se encuentra en cristales grandes y finos en Suiza; y en Estados Unidos en Pikes Peak, Colorado; Condado de Alexander, Carolina del Norte; Castaño, Maine.

La principal fuente de ágatas en la actualidad es un distrito en el sur de Brasil y el norte de Uruguay. La mayoría de estas ágatas se cortan en Oberstein, Alemania, en sí mismo un famoso ágata localidad. En los Estados Unidos, el ágata se encuentra en numerosos lugares, especialmente en Oregón y Wyoming. Los acantilados calcáreos de Dover, Inglaterra, son famosos por los nódulos de pedernal que se desprenden de ellos. Nódulos similares se encuentran en la costa francesa del Canal de la Mancha y en islas frente a la costa de Dinamarca. El cuarzo masivo, que se encuentra en vetas o con feldespato en diques de pegmatita, se extrae en Connecticut, Nueva York, Maryland y Wisconsin para sus diversos usos comerciales.

Características mineralógicas y pruebas diagnósticas

El cuarzo es un mineral que se compone de átomos de silicio y oxígeno en un marco continuo de tetraedros de silicio-oxígeno SiO4, con cada oxígeno compartido entre dos tetraedros, dando una fórmula química general de SiO2.

Algunas de las características mineralógicas del cuarzo incluyen su color típico, que suele ser incoloro o blanco, pero también puede ser gris, marrón, morado, rosa, verde, rojo y negro dependiendo de las impurezas presentes. Su sistema cristalino es trigonal, lo que significa que tiene una simetría triple alrededor de un eje perpendicular a su plano basal. Su dureza es de 7 en la escala de Mohs, lo que lo convierte en uno de los minerales más duros, y presenta una fractura concoidea.

Algunas de las pruebas de diagnóstico que se utilizan para identificar el cuarzo incluyen la observación de su hábito cristalino característico y su patrón de fractura, la prueba de su dureza y la realización de una prueba de rayas, que consiste en raspar el mineral en una placa de porcelana sin esmaltar para ver el color del polvo producido. Otra prueba de diagnóstico es la prueba ácida, donde se coloca cuarzo en ácido clorhídrico y si burbujea, no es cuarzo.

Relación con otros minerales y grupos de minerales

El cuarzo es un mineral que pertenece al grupo de los silicatos, en el que también se incluyen los feldespatos, las micas y las zeolitas. Es uno de los minerales más comunes en la Tierra y se puede encontrar en varios ambientes geológicos. El cuarzo se asocia a menudo con otros minerales, como el feldespato, pequeño, y anfíboles, y se puede encontrar en varios tipos de rocas, incluyendo granito, gneis, esquisto y arenisca.

En algunos casos, el cuarzo se puede encontrar en asociación con minerales que son característicos de entornos geológicos específicos. Por ejemplo, las vetas de cuarzo a menudo se encuentran asociadas con minerales de oro y sulfuro en sistemas hidrotermales, y el cuarzo también se puede encontrar en rocas sedimentarias que se forman en ambientes áridos o semiáridos, como la arenisca y el pedernal. En las rocas ígneas, el cuarzo se puede encontrar como fenocristales en rocas volcánicas o como componente principal de rocas plutónicas como el granito y la pegmatita.

El cuarzo también se puede encontrar en asociación con minerales como tourmaline, fluorita, calcitay baritina, que se encuentran comúnmente en depósitos hidrotermales. La presencia de estos minerales puede dar pistas importantes sobre las condiciones de formación del cuarzo y del yacimiento en su conjunto.

Toscamente cristalino Variedades (según color)

Amatista: La amatista es una forma de cuarzo que pasa de un tono carmesí brillante a oscuro o estúpido. El más grande del internacional XNUMX% de amatistas pueden estar ubicados en Brasil, México, Uruguay, Rusia, Francia, Namibia y Marruecos. A veces amatista y citrino se encuentran en desarrollo dentro del mismo cristal. entonces se llama ametrino. Una amatista se forma mientras hay de hierro dentro del lugar en el que se formó.

Cuarzo azul: El cuarzo azul contiene inclusiones de magnesio-riebeckita fibrosa o crocidolita.

cuarzo dumortierita: Las inclusiones del mineral dumortierita dentro de las piezas de cuarzo producen regularmente manchas de apariencia sedosa con un tono azul, encontrándose además matices que emiten colores rosados ​​y/o grises. El "cuarzo dumortierita" (de vez en cuando llamado "cuarzo azul") presentará de vez en cuando zonas de sombra claras y oscuras contrastantes en todo el material. Interés en los buenos tipos positivos de cuarzo azul como objeto de colección. piedra preciosa en particular surge en la India y dentro de los Estados Unidos.

Citrino: El citrino es una extensión de cuarzo cuyo color pasa de un amarillo pálido a un marrón debido a las impurezas férricas. Los citrinos naturales son poco comunes; Los citrinos comerciales máximos son amatistas tratadas térmicamente o cuarzos ahumados. Sin embargo, una amatista tratada con calor puede tener pequeñas líneas dentro del cristal, a diferencia de la apariencia turbia o ahumada de un citrino herbal. Es casi imposible distinguir entre el citrino cortado y el amarillo. topacio visualmente, sin embargo varían en dureza.

Cuarzo lechoso: El cuarzo lechoso o cuarzo lechoso es el tipo más común de cuarzo cristalino. El color blanco se debe a las diminutas inclusiones fluidas de gasolina, líquido o ambos, atrapadas en algún punto de la formación de cristales, lo que lo hace de poco valor para los paquetes ópticos y de piedras preciosas de primer nivel.

Cuarzo rosa es un tipo de cuarzo que exhibe un tono púrpura pálido a rojo rosado. El color se toma comúnmente en consideración debido a cantidades de indicios de titanio, hierro o manganeso, dentro de la tela. Algunos cuarzos rosas incluyen microscópicos rutilo agujas que produce un asterismo en luz transmitida. Investigaciones recientes de difracción de rayos X sugieren que la sombra se debe a fibras microscópicas delgadas de probable dumortierita dentro del cuarzo.

Cuarzo ahumado es un modelo gris, translúcido de cuarzo. Su legibilidad varía desde una transparencia casi total hasta un cristal gris pardusco que es casi opaco. Algunos también pueden ser negros. Los resultados de translucidez de la irradiación de hierbas creando silicio libre dentro del cristal.

Prasiolita: No ser acosado con praseolita. La prasiolita, también conocida como vermarina, es una ramificación del cuarzo que no tiene experiencia en coloración. Desde 1950, casi toda la prasiolita natural proviene de una pequeña mina brasileña, sin embargo, también es visible en la Baja Silesia en Polonia. La prasiolita que se produce naturalmente también se observa en el área de Thunder Bay en Canadá. Es un mineral sin precedentes en la naturaleza; máximo verde es amatista tibio

Variedades criptocristalinas

Las variedades criptocristalinas de cuarzo se pueden dividir en dos clases generales; a saber, fibroso y granular, que, en la mayoría de los casos, son imposibles de diferenciar sin ayuda microscópica.

Variedades fibrosas

Calcedonia es el nombre general aplicado a las variedades fibrosas. Se considera más específicamente como una variedad translúcida de color marrón, con un brillo ceroso, a menudo mamilar y en otras formas imitativas. La calcedonia se ha depositado a partir de soluciones acuosas y con frecuencia se encuentra recubriendo o rellenando cavidades en las rocas. El color y las bandas dan lugar a las siguientes variedades:

1. Cornalina. Una calcedonia roja.
2. Chrysoprase. Una calcedonia verde manzana.
3. Heliotropo or sanguinaria. Una calcedonia verde con pequeñas manchas rojas.
4. Ágata. Una variedad abigarrada con capas alternas de calcedonia y ópalo, o cuarzo criptocristalino granular. Los diferentes colores suelen estar en delicadas y finas bandas paralelas, comúnmente curvas, en algunos especímenes concéntricas (Lámina XIV). La mayoría de las ágatas utilizadas con fines comerciales se colorean por medios artificiales. Algunas ágatas tienen los diferentes colores no dispuestos en bandas sino distribuidos irregularmente. Ágata de musgo es una variedad en la que la variación de color se debe a impurezas visibles, a menudo óxido de manganeso en patrones similares al musgo. La madera que ha sido petrificada reemplazándola por ágata enturbiada se conoce como madera silicificada o agatizada.
5. Oníx. Al igual que el ágata, es una calcedonia y un ópalo en capas, con capas dispuestas en planos paralelos.

Variedades granulares

1. Piedra mineral. Algo parecido a la calcedonia en apariencia, pero de color opaco, a menudo oscuro. Suele presentarse en nódulos en la tiza y se rompe con una fractura concoidea prominente, dando bordes afilados. Utilizado para varios implementos por el hombre primitivo.
2. Esquisto. Una roca maciza compacta similar en la mayoría de las propiedades al pedernal, pero generalmente de color claro.
3. Jaspe. Cuarzo granular criptocristalino, generalmente de color rojo por inclusiones de hematites.
4. alabanza. De color verde opaco; por lo demás similar al jaspe, y ocurre con él.

Propiedades térmicas y eléctricas.

El cuarzo es un mineral con importantes propiedades térmicas y eléctricas. Algunas de estas propiedades incluyen:

1. Expansión térmica: el cuarzo tiene un bajo coeficiente de expansión térmica, lo que significa que no se expande ni contrae significativamente con los cambios de temperatura. Esta propiedad lo hace útil en aplicaciones donde la estabilidad dimensional es importante, como en instrumentos de precisión y dispositivos ópticos.
2. Conductividad térmica: el cuarzo tiene una alta conductividad térmica, lo que significa que puede transferir calor de manera rápida y eficiente. Esta propiedad lo hace útil en aplicaciones donde se necesita disipar el calor, como en componentes electrónicos.
3. Conductividad eléctrica: el cuarzo es un excelente aislante eléctrico, lo que significa que no conduce bien la electricidad. Sin embargo, cuando se expone a altas temperaturas, puede volverse conductor. Esta propiedad lo hace útil en aplicaciones donde se requiere aislamiento de alta temperatura, como en cableado eléctrico y elementos de calefacción.
4. Piezoelectricidad: el cuarzo exhibe piezoelectricidad, lo que significa que puede generar una carga eléctrica cuando se somete a tensión o presión mecánica. Esta propiedad lo hace útil en una amplia gama de aplicaciones, incluidos sensores de presión, acelerómetros y filtros electrónicos.
5. Propiedades ópticas: El cuarzo es transparente en las porciones visible y ultravioleta del espectro electromagnético. También exhibe birrefringencia, lo que significa que puede dividir un haz de luz en dos haces polarizados que viajan a diferentes velocidades. Esta propiedad lo hace útil en dispositivos ópticos como filtros polarizadores, placas de ondas y prismas.

Usos de cuarzo

• Los procesos geológicos han depositado ocasionalmente arenas compuestas prácticamente en un XNUMX% por granos de cuarzo. Estos depósitos han sido identificados y producidos como fuentes de arena de sílice de pureza excesiva. Estas arenas se utilizan dentro de la empresa de fabricación de vidrio. La arena de cuarzo se utiliza en la producción de vidrio de campo, vidrio plano, vidrio único y fibra de vidrio.
• La alta dureza del cuarzo, siete en la escala de Mohs, lo hace más difícil que la mayoría de los diferentes materiales naturales. Como tal, es un maravilloso paño abrasivo. Las arenas de cuarzo y la arena de sílice de piso fino se utilizan para limpieza con chorro de arena, limpiadores para fregar, medios de molienda y arena para lijar y aserrar.
• Puede ser muy resistente tanto a los compuestos químicos como al calor. Por lo tanto, se utiliza con frecuencia como arena de fundición. Con una temperatura de fusión mejor que la de los metales máximos, puede usarse para moldes y núcleos de trabajos de fundición comunes. Los ladrillos refractarios suelen estar hechos de arena de cuarzo debido a su excesiva resistencia al calor. La arena de cuarzo también se utiliza como fundente en la fundición de metales.
• La arena de cuarzo tiene una resistencia excesiva al ser golpeada. En el petróleo En la industria, los lodos de arena son empujados hacia abajo en los pozos de petróleo y gasolina por debajo de presiones muy altas en una técnica conocida como fracturamiento hidráulico. Esta alta tensión fractura las rocas del yacimiento y la lechada arenosa se inyecta en las fracturas. Los granos de arena de larga duración mantienen las fracturas abiertas después de que se lanza la presión. Estas fracturas abiertas facilitan el flujo de gas natural hacia la perforación adecuada.
• La arena de cuarzo se utiliza como relleno en la fabricación de caucho, pintura y masilla. Los granos tamizados y lavados, cuidadosamente clasificados, se utilizan como medios filtrantes y gránulos para techos. Las arenas de cuarzo se utilizan para la tracción en las industrias ferroviaria y minera. Estas arenas también se utilizan en la recreación en publicaciones de golf, canchas de voleibol, campos de béisbol, cajas de arena para niños y playas.
• Es una excelente piedra preciosa. Es duro, duradero y, por lo general, acepta un súper pulimento. Los tipos populares de cuarzo que se usan ampliamente como piedras preciosas incluyen: amatista, citrino, cuarzo rosa y venturina. El ágata y el jaspe también son tipos de cuarzo con estructura microcristalina.
• “Piedra de sílice” es un término industrial para los materiales que consisten en cuarcita, novaculita y diferentes rocas microcristalinas incluyen. Estos se utilizan para proporcionar engranajes abrasivos, medios de desbarbado, piedras de moler, piedras de afilar, piedras de aceite, limas de piedra, revestimientos de molinos de tubos y piedras de afilar.
• Tripoli es sílice cristalina de una longitud de grano de muy alta calidad (menos de diez micrómetros). El trípoli comercial es una tela de sílice casi pura que se usa para la difusión de propósitos abrasivos suaves que incluyen: jabones, pastas de dientes, compuestos para pulir metales, compuestos para afilar anillos y compuestos para pulir. Se puede usar como pulidor mientras se hacen piedras tumbadas en un vaso de roca. Tripoli también se usa en productos de fricción de frenos, rellenos en dientes, compuestos de calafateo, plástico, pintura, caucho y refractarios.

Ocurrencia y distribución

El cuarzo es uno de los minerales más abundantes en la tierra y se encuentra en muchos tipos de rocas, incluidas las rocas ígneas, metamórficas y sedimentarias. Es particularmente común en rocas de la corteza continental como granitos y riolitas, y en rocas sedimentarias como areniscas y sílex.

El cuarzo también se puede encontrar en vetas hidrotermales, donde los fluidos calientes pasan a través de fracturas en las rocas, depositando minerales a medida que se enfrían. Esto puede resultar en la formación de grandes vetas de cuarzo que pueden extraerse por su contenido de cuarzo de alta pureza.

Además de su presencia en las rocas, el cuarzo también se puede encontrar en los suelos y sedimentos como pequeñas partículas llamadas limo. Estas partículas pueden ser transportadas por el viento o el agua y pueden acumularse en grandes cantidades en ciertos ambientes, como dunas de arena y lechos de ríos.

Extraordinariamente común.

• Especímenes finos de muchos lugares en los Alpes de Suiza y Austria.
• En Carrara, Toscana, Italia.
• Desde Bourg d'Oisans, Isµere, Francia. En Mursinka, Montes Urales, en la mina Dodo, a unos 100 km al oeste-noroeste de Saranpaul, Montes Urales subpolares y en otras partes de Rusia.
• Procedente de Sakangyi, distrito de Katha, Myanmar (Birmania).
• Gemelos grandes de la prefectura de Yamanashi y muchos otros lugares de Japón.
• En Tamboholehehibe y en otros lugares de Madagascar.
• De Brasil, en grandes cantidades de muchas localidades de Rio Grande do Sul, Minas Gerais, Goilas y Bahia.
• Alrededores de Artigas, Uruguay. En Thunder Bay, Lago Superior, Ontario, Canadá.
• En Estados Unidos, desde el monte Ida hasta Hot Springs, las montañas Ouachita, Arkansas; en Middleville, Herkimer Co., Nueva York; en Carolina del Norte, especialmente en Alexander y Lincoln Cos. De los distritos de Pala y Mesa Grande, San Diego Co., California; el El Capitán Montañas, Lincoln Co., Nuevo México; el área de Crystal Park, Beaverhead Co. y Little Pipestone Creek, Je®erson Co., Montana; y en el área de Pikes Peak, El Paso Co., Colorado. De México, en Veracruz y Guerrero.

Referencias

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• Dana, JD (1864). Manual de Mineralogía… Wiley.
• Manual de Mineralogía. [en línea] Disponible en: http://www.handbookofmineralogy.org [Consultado el 4 de marzo de 2019].
• Información mineral, datos y localidades.. [en línea] Disponible en: https://www.mindat.org/ [Consultado. 2019].
• Colegio Smith. [en línea] Disponible en: https://www.smith.edu/academics/geosciences [Consultado el 15 de marzo de 2019].