Quars, mineral àmpliament distribuït de moltes varietats que consisteix principalment en sílice o diòxid de silici (SiO 2). Pot haver-hi impureses menors com ara liti, sodi, potassi i titani. El quars ha cridat l’atenció des dels primers temps; Els antics grecs eren coneguts com a cristall de cristalls clars, d’aquí que el nom de cristall, o més freqüentment, de cristall de roca, s’aplicava a aquesta varietat. El nom de quars és una paraula alemanya antiga d'origen incert que va utilitzar per primera vegada per Georgius Agricola el 1530.
mineral de sílice: quars
El quars es presenta en moltes varietats en gairebé tots els tipus de roques ígnies, sedimentàries i metamòrfiques. També s’ha trobat
Segueix un breu tractament del quars. Per obtenir un tractament complet, consulteu el mineral de sílice.
El quars té una gran importància econòmica. Moltes varietats són pedres precioses, incloent ametista, citrina, quars fumat i quars rosa. La pedra arenisca, composta principalment per quars, és una important pedra de construcció. Gran quantitat de sorra de quars (també coneguda com a sorra de sílice) s'utilitza en la fabricació de vidre i ceràmica i per a motlles de fosa en fosa de metall. El quars triturat s’utilitza com a abrasiu en el paper de sorra, la sorra de sílice s’utilitza en la sabana i la pedra arenisca encara s’utilitza sencera per fabricar pedres, pedres de pedra i pedres de pedra. El vidre de sílice (també anomenat quars fusionat) s’utilitza en òptica per transmetre llum ultraviolada. La tuberia i diversos vasos de quars fós tenen aplicacions de laboratori importants, i les fibres de quars s’utilitzen en aparells de pesatge extremadament sensibles.
El quars és el segon mineral més abundant a l'escorça de la Terra després del feldspat. Es produeix a gairebé totes les roques ígnies àcides, metamòrfiques i sedimentàries. És un mineral essencial en roques felsiques riques en sílice com granits, granodiorites i riolites. És altament resistent a la intempèrie i tendeix a concentrar-se en arenes i altres roques detrítiques. El quars secundari serveix de ciment en roques sedimentàries d’aquest tipus, formant desbordaments sobre grans detrítics. Les varietats microcristalines de sílice conegudes com sílex, sílex, àgata i jaspe consisteixen en una fina xarxa de quars. El metamorfisme de roques ígnies i sedimentàries portadores de quars augmenta normalment la quantitat de quars i la seva mida de gra.
El quars existeix de dues formes: (1) quars alfa, o baixa, que és estable fins a 573 ° C (1.063 ° F), i (2) beta-, o alta, de quars, estable per sobre dels 573 ° C. Els dos estan estretament relacionats, amb només petits moviments dels seus àtoms constituents durant la transició alfa-beta. L’estructura del beta-quars és hexagonal, amb un grup de simetria a l’esquerra o a la dreta igualment poblada en cristalls. L’estructura de l’alfa-quars és trigonal, de nou amb un grup de simetria a la dreta o a l’esquerra. A la temperatura de transició, el marc tetraèdric del beta-quars es gira, donant lloc a la simetria de l'alfa-quars; els àtoms passen de posicions especials en grups d'espai a posicions més generals A temperatures superiors a 867 ° C, el quars beta es converteix en tridimita, però la transformació és molt lenta perquè es produeix una ruptura d’enllaços per formar una estructura més oberta. A pressions molt elevades, l’alfa-quars es transforma en coesit i, a pressions encara més altes, estishovita. S’han observat fases d’aquest tipus en els cràters d’impacte.
El quars és piezoelèctric: un cristall desenvolupa càrregues positives i negatives en les vores de prisma alternatiu quan està sotmès a pressió o tensió. Les càrregues són proporcionals al canvi de pressió. A causa de la seva propietat piezoelèctrica, es pot utilitzar una placa de quars com a manòmetre de pressió, com en els aparells de so en profunditat.
De la mateixa manera que la compressió i la tensió produeixen càrregues oposades, l'efecte invers és que alternar càrregues oposades provocarà una expansió i una contracció alternades. Una secció tallada a partir d’un cristall de quars amb orientació i dimensions definides té una freqüència natural d’aquesta expansió i contracció (és a dir, vibració) molt alta, mesurada en milions de vibracions per segon. Les plaques de quars adequades s’utilitzen per al control de freqüència en ràdios, televisors i altres equips de comunicacions electròniques i per a rellotges i rellotges controlats per cristall.
La Xina, el Japó i Rússia són els principals productors mundials de quars. Bèlgica, Brasil, Bulgària, França, Alemanya, Sud-àfrica i el Regne Unit també minen quantitats importants de mineral.
Per obtenir propietats físiques detallades, vegeu mineral de sílice (
taula).
