קוורץ

קוורץ
תכונות המינרל
הרכב כימי	סיליקה (SiO2)
מערך קריסטלוגרפי	טריגונלי
צורת הגביש	הקסגונלי. גביש בצורת פריסמה משושה המסתיימת בפירמידה בת 6 צלעות.
צבע	חסר צבע או לבן. יכול להופיע בכל צבע
ברק	זגוגי בגבישים גדולים, לעתים שמן בגבישים קטנים.
שקיפות	שקוף עד עמום.
פצילות	אין.
שבירה	דמוית קונכייה
קשיות	7.0 בסולם מוס
משקל סגולי	2.65
שרטוט	לבן
סוגים
כלקדון	כל קוורץ בגבישים תת מיקרוסקופיים, אף שבשימוש לכל גביש לבן או בצבעים בהירים
אגאט	כלקדון בעל פסים שקוף למחצה
אוניקס	סוג של אגאט
ג'ספר	כלקדון בלתי טהור עמום.
עין הנמר	צורת גבישים סיבית
סלע גבישי	שקוף, חסר צבע
אמטיסט	שקוף, צבע אינדיגו(סגול)
סיטרין	צהוב עד כתום־אדמדם, צהוב־ירקרק
רוז קוורץ	ורוד, שקוף למחצה
קוורץ חלבי	לבן, שקוף למחצה עד אטום
קוורץ מעושן	חום, שקוף
מוריון	חום־כהה, אטום.
קרנליאן	כלקדון כתום־אדמדם שקוף למחצה

קוורץ הוא המינרל השני הנפוץ ביותר בקרום כדור הארץ.

היסטוריה

השם "קוורץ" מקורו כפי הנראה מהשפות הסלאביות או הגרמניות הקדומות. החוקר הרומאי פליניוס הזקן האמין כי הקוורץ הוא סוג של קרח קפוא לעד. תמיכה לדעה זו מצא בעובדה שגבישי קוורץ מצויים בהרי האלפים בקרבה לקרחונים ובמנהג לצנן ידיים בכדורים העשויים מקוורץ. פליניוס גם דיווח על היכולת של הקוורץ לשבור את האור הנראה לספקטרום. היה זה המחקר בקוורץ שערך הדני ניקולאוס סטנו (נילס סטנסן) שסלל את הדרך למדע הקריסטלוגרפיה. הוא גילה שלא משנה עד כמה גביש הקוורץ מעוות, הזווית בין שני משטחים בחלק הארוך של הגביש תמיד 60°.

תכונות

הקוורץ שייך לקבוצת המינרלים הסיליקטיים (SiO₄) שהם הקבוצה החשובה ביותר בין המינרלים יוצרי הסלעים. בסיליקטים אטום הצורן מצוי במרכזה של פירמידה בעלת ארבעה קדקודים אותם מייצגים אטומי החמצן. מבנה הקרוי טטרהדרון (ביוונית ארבעה מישורים). הקשר הכימי בין הטטרהדרונים חייב להיות בין אטום חמצן בטטרהדרון אחד לאטום חמצן בטטרהדרון אחר. קיימות כמה אפשרויות מבנה בין הטטרהדרונים כתוצאה מכלל כזה והקוורץ מייצג את המבנה התלת־ממדי הקרוי טקטוסיליקט - (סיליקטים במבנה מרחבי). במבנה סריג זה כל אטום חמצן משמש גשר בין שני טטרהדרונים, כלומר הוא משותף לשני אטומי צורן. מכאן נובעת הנוסחה הכימית של הקוורץ SiO₂.

מבנה גביש הקוורץ הקסגונלי. צורת הגביש היא פריסמה משושה המסתיימת בפירמידה בת 6 צלעות, אם כי לרוב לא רואים צורה זו בטבע בשל עיוותים או משום שהגביש כה גדול שרק חלק מהצורה נחשף בדגימה שנחצבה. לעתים גבישי קוורץ מסוגים מסוימים כדוגמת "אמאטיסט" גדלים מתוך הסלע ולכן רואים רק קצה אחד בצורת פירמידה. הקוורץ מופיע באחת מתופעות הטבע הקרויה "גאוד" (מיוונית, דמוי ארץ). כדור שקליפתו החיצונית אבן גיר וחלקו הפנימי החלול בדרך כלל מצופה בגבישי קוורץ.

סוגים

קוורץ הוא אחד המינרלים הנפוצים ביותר ולכן קיים מגוון מבלבל של שמות למינרל בצורותיו השונות. האבחנה החשובה ביותר בין סוגי קוורץ היא על פי גודל הגבישים: נראים בעין בלתי־מזוינת (macrocrystalline) או קטנים עד כדי כך שניתן לראותם במיקרוסקופ בלבד (microcrystalline או cryptocrystalline). כלקדון הוא השם הקיבוצי לכל סוגי הקוורץ שיש להם גבישים תת־מיקרוסקופיים. סוגי הקוורץ בעלי הגבישים הזעירים נוטים להיות שקופים למחצה עד אטומים, בעוד שסוגי הקוורץ בעלי גביש נראה לעין נוטים להיות שקופים.

קוורץ חלבי

אף שמקור רוב שמות סוגי הקוורץ הוא מצבעם של המינרלים, שיטת השמות המדעית כיום מתייחסת למבנה המיקרוסקופי של המינרל. צבע הוא מציין משני לגבי מינרלים בעלי גבישים זעירים, אך הוא מציין עיקרי לקוורץ בעל גבישי גדולים.

לא כל סוגי הקוורץ מצויים בטבע. פרסיוליט, מינרל בצבע זית, מופק באמצעות טיפול בחום. אף שניתן למצוא סיטרין בטבע, המינרל הנמכר בחנויות הוא בדרך כלל מלאכותי, תוצאה של טיפול בחום באמאטיסט.

בשל העובדה שגבישי קוורץ נוצרים בטבע מחוברים אחד לשני, רוב הקוורץ בשימוש תעשייתי הוא מלאכותי. גבישי קוורץ גדולים, מושלמים ונפרדים האחד מהשני נוצרים באוטקלב בתהליך הידרותרמלי בדומה ליצירת אזמרגד מלאכותי.

סלעים המכילים קוורץ

קוורץ מצוי הן בסלעי יסוד כדוגמת הגרניט, סלעי משקע כדוגמת אבן הגיר וסלעים מותמרים כדוגמת שיסט. הקוורץ הוא המינרל האחרון בשורת בואן להתגבש (בטמפרטורה של כ-600°) כשמגמה מתמצקת ליצירת סלעי יסוד. מקובל לסווג סלע מגמתי בהתאם לכמות הקוורץ שבו. מעל 10% קוורץ הוא סלע חומצי. 0%-10% הוא סלע בינוני, הסלעים הבסיסיים והאולטרא בסיסיים אינם מכילים קוורץ. קוורץ נוצר בעורקים הידרותרמליים וכפגמטיטים (גבישי ענק). גבישים מושלמים עשויים להגיע לאורך של כמה מטרים ולמשקל של כמה מאות ק"ג. בליה של הפגמטיטים עשויה לחשוף כיסים נרחבים של גבישים הקרויים "קתדרלות".

שימושים

• זכוכית – חול קוורץ נקי הוא חומר גלם בתעשיית הזכוכית.
• משטחי עבודה - קוורץ משמש לעתים כמרכיב עיקרי בייצורים של משטחי עבודה למטבח, כדוגמת "אבן קיסר".
• אבני חן – בחלק מצורות הקוורץ משתמשים בתעשיית התכשיטים ובחנויות המיסטיקה המוכרות מינרלים. בארצות הברית, באוסטרליה ובתאילנד קוורץ הוא אבן ההולדת התחליפית של חודש אפריל.

• אלקטרוניקה – לחלק ממבני הגביש של הקוורץ יש תכונה פיאזואלקטרית (הפעלת לחץ גורמת ליצירת מתח חשמלי ולהפך). בתכונה זו משתמשים ליצירת מתנדים במכשירים אלקטרוניים כדוגמת שעון־קוורץ ומכשירי רדיו.
• בפיזיקה - הקוורץ שקוף לקרינה אולטרה סגולה (כמעט אינו בולע אור באורך גל באולטרה סגול), ולכן מייצרים ממנו חלונות ועדשות לשימושים אופטיים מיוחדים.

קישורים חיצוניים

• קוורץ באתר webmineral