Свойства материала кварца: цвета (виды), характеристики, применение

Многочисленные разновидности кварца люди научились обрабатывать и использовать в качестве украшений или с практическими целями ещё в древние времена. Плотность и высокая твёрдость камня позволяла делать из него инструменты и орудия, которыми обрабатывались поля, а также оружие, чтобы охотиться на крупных зверей.

В то же время люди верили, что камень обладает магическими свойствами и способен влиять на окружающий мир. Кварцевые кристаллы имели большое значение в виде линз использовались жрецами для получения жертвенного огня, который нельзя было разжигать никакими иными способами. Описание свойств этого камня известно ещё с античности.

Что же до месторождений этого камня, то их очень много, и они раскиданы по всему миру. И это не удивительно — кварц является самым распространённым минералом на Земле. Наибольшее количество залежей обнаружено на территории США, Бразилии и Украины, в этих странах находят наибольшее количество уникальных кристаллов, которые потом становятся ценными приобретениями для многочисленных коллекционеров. Много горного хрусталя, абсолютно прозрачной разновидности этого минерала, добывается в России — в Якутии и на севере Уральских гор.

Характеристики

Состав кварца элементарен — это оксид кремния, его формула такова: SiO2. В чистом виде это вещество не имеет никакого цвета и совершенно прозрачно, но состав может немного меняться в зависимости от различных примесей, они-то и окрашивают материал в разные цвета.

Структура камня — шестигранный кристалл с острой пирамидальной верхушкой. Наиболее часто кремниевый состав кварца разбавляется алюминием и железом, так и их различными соединениями.

Обычный состав камня меняется и за счёт постепенного «впитывания» соседствующих пород, которые остаются в виде нитевидных или крапчатых вкраплений в микротрещинках и пустотах. Друзы (скопления мелких кварцевых кристаллов) могут достигать поистине гигантских размеров и весить не одну тонну, такое часто происходит с аметистовым кварцем (от прозрачного аметиста такой минерал отличается матовостью и белыми кругами).

По шкале Мооса плотность камня достигает 6,5-7 единиц в зависимости от разновидности минерала. Кроме того, этот камень устойчив к химическим веществам, особенно щелочам и кислотам.

Лишь плавиковая кислота в силах уничтожить камень, растворив его. Кварц — невероятно прочный материал, он выдерживает резкие перепады температур, а плавится только при 1570°С и выше.

Кварцевые кристаллы искусственно выращивают или облагораживают природный камень с помощью отжига, облучения или напыления металлов. Таким образом можно добиться золотого, рыжего или коричневого цвета камня. Оттенок аметиста можно сделать более насыщенным, облучив его радиацией. Искусственно окрашенный или выращенный кварц распространён в украшениях и по цене мало отличается от природного, поэтому, если вы собираетесь приобрести натуральный камень, на цену при покупке ориентироваться не стоит.

Плотность и состав природных и синтетических камней практически одинаковы, поэтому важнейшие отличия касаются структуры и окраски. Природные камни не бывают без трещинок, пузырьков, включений или неравномерного распределения цвета. Несмотря на то, что при создании искусственных кристаллов научились имитировать эти маленькие несовершенства природного кварца, отличить подделку всё же можно.

В естественной среде камень обзаводится пузырьками воздуха либо в местах сильных потоков питающих веществ, либо в случае, если один кристалл поглотил собой другой, полностью повторив его форму. Трещинки же возникают из-за перепадов температур. В натуральном камни вкрапления воздуха будут расположены упорядоченно, в то время как в искусственном они будут располагаться в хаотичном порядке.

Виды кварца

  • Дымчатый кварц

Примеси металлов и других элементов, входящих в состав кварца, и делают его таким разнообразным. Такой материал имеет множество оттенков, благодаря чему ценится ювелирами.
Основной вид кварцевого минерала это хрусталь, в нём нет никаких вкраплений других веществ, это чистейший оксид кремния. Камень полностью прозрачный как лёд, а структура кристаллов идеальна. Молочный кварц также не имеет никаких посторонних примесей и не был подвержен воздействию природной радиации, но, в отличие от хрусталя, он мутный. Виной тому трещинки и крохотные пустоты, заполненные жидкостями или газами.
Далеко не все разновидности кварца ценятся в ювелирном деле. Самый ценный материал для изготовления украшений это:

  • розовый кварц, непрозрачный камень, в котором нередко есть вкрапления молочного цвета;
  • дымчатый кварц, он же раухтопаз, коричневая, иногда с зеленоватым отливом, разновидность кварца;
  • фиолетовый аметист — один из самых ценных видов этого минерала, его цвет варьируется от бледно-фиолетового с розоватым отливом до густого сиреневого оттенка;
  • желтый цитрин — один из редких видов кварцевых камней, его месторождения почти иссякли, чего не скажешь об аметистах, которые нередко обесцвечивают до приобретения золотого оттенка, чтобы выдать их за цитрины;
  • сапфирин, непрозрачный молочно-синий минерал;
  • черный морион, один из самых редких камней, поэтому большая часть морионов на рынке — искусственно окрашенный бесцветный кварц, его описание в многочисленных трудах по чёрной магии придало этому самоцвету самую дурную славу из всех кварцевых минералов;
  • кварц-волосатик, сюда входят турмалиновый кварц (в состав которого входит шерл, чёрный турмалин), рутиловый кварц с тончайшими полосами рутила и т.д.;
  • мерцающий золотисто-коричневый авантюрин;
  • соколиный, кошачий и тигриный глаз, эти камни имеют разные цвета, но общее у них одно — за счёт того, что в их состав входит рутил, они приобретают интересный эффект, светлую вертикальную полосу, напоминающую кошачий зрачок.

Помимо перечисленных видов минерала, существуют кварцы со скрытнокристаллическим строением, например: сердолик, хризопраз, агат, оникс и т.д. Сейчас все эти камни используются в ювелирном деле, но в старинных книгах ещё сохранилось описание их магических свойств.

Как образуется кварц

Кварцевые кристаллы образованы в процессе геологических изменений. Минерал кристаллизуется в кислотной, либо пегматитовой магме. В кварце, образовавшемся в вулканических породах с кислой средой, частенько возникают порфировые включения.

Кварц является одним из образующих элементов гранитных пород, соединяясь с полевым калиевым шпатом. Кристаллы этого минерала входят в состав грейзенов. Камень образуется не только внутри земной коры, но и в наружных условиях, в этом случае его находят в россыпях самого разного происхождения.

Применение

Этот минерал, будучи самым распространённым в мире, очень ценное сырьё, он применяется в самых разных сферах, начиная от ювелирного дела, заканчивая промышленностью. Этот материал имеет огромное значение. Кристаллы высоко ценятся в оптике, а также в производстве радио- и телефонных аппаратов. Камень также используется при конструировании ультразвуковых генераторов.

Кварц — основной материал, входящий в состав керамики и стекла в виде горного хрусталя и песка, очищенного от посторонних примесей. Ювелиры ценят кварцевые минералы как вставки в украшения, а также как поделочный материал.

Плотность и прочность кварца позволяет его использовать и как строительный и отделочный материал. Кварцит (бесцветный с примесью песчаника) белого и красного цветов применяется для облицовки зданий и в ландшафтном дизайне.

Этот материал имеет ещё одно качество, которое позволяет использовать его в различных генераторах и приборах — это пьезоэффект, открытый ещё в 1880 году. Это открытие ускорило появление радаров и ультразвуковых генераторов, в которых резонансная частота зависит от толщины кварцевой пластины.

Ранее такой материал как пьезокварц использовался только в военных целях, но со временем, как и многие некогда сугубо военные изобретения, он перешёл в обычную жизнь, где используется во многих приборах, не только медицинских или промышленных, но и бытовых.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *