Kuvars , Dünya’nın kıtasal kabuğunda feldspattan sonra ikinci en bol mineraldir . [7] Kristal yapısı Si04 silikon oksijen tetrahedra’nın sürekli bir çerçevesidir ve her oksijen iki tetrahedra arasında paylaşılır ve böylece SiO2’nin genel bir kimyasal formülü elde edilir.

Doğal Kristal Kuvars Kolye

Kuvarsın pek çok çeşidi var, bunlardan bazıları yarı değerli taşlar . Antik çağlardan beri, özellikle de Avrasya’da mücevherat ve sert taş oymalarında, kuvartz çeşitleri en çok kullanılan minerallerdir.

İçindekiler
1 Etyoloji
2 Kristal alışkanlığı ve yapısı
3 Çeşit (mikroyapıya göre)

“Quartz” kelimesi, muhtemelen Slavca kökenli Alman “Quarz” sözcüğünden ve Orta Yüksek Alman atası “twarc” türetilmiştir, cf. Çek TVrdý (“sert”), Polonyaca tersine çevrilen (“sert”), Sırpça ve Hırvat TVrd (“zor”). [8]

Antik Yunanlılar , bazı filozofların (Theophrastus da dahil ), maddenin aşırı soğutulmuş bir buz olduğuna inandıkları için, kuvarsı , Eski Buzul Soğuk’tan ” Eski Buzul Soğuk” ( kruos ) türetilen kuvars olarak adlandırdı . [9] Günümüzde, kaya kristali terimi bazen en saf kuvartz formunun alternatif adı olarak kullanılır.

Kristal alışkanlığı ve yapısı

Kuvars minerali, kireçtaşına gömülmüştür ( numunenin sağ üst köşesi ), altıgen formuyla kolaylıkla tanımlanabilir. Çelik tarafından çizilemez (bkz. Mohs ölçeği ).
Kuvars trigonal kristal sistemine aittir. İdeal kristal şekli her iki tarafında altı taraflı piramitlerle sonlanan altı-taraflı bir prizmadır. Doğada kuvartz kristalleri, genellikle, bu şeklin bir kısmını göstermek ya da belirgin kristal yüzlerinden tamamen yoksun olmak ve masif görünmek için, bitişik kristaller ya da kuvartz ile komşu, çarpıtılmış ya da birbirine karışmışlardır. İyi oluşturulmuş kristaller tipik olarak bir boşluk içine sınırsız büyüme gösteren bir ‘yatak’ halinde oluşur; Genellikle kristaller diğer ucunda bir matriste bağlanır ve yalnızca bir sonlandırma piramidi bulunur. Bununla birlikte, iki kere sonlandırılmış kristaller, örneğin alçıtaşında, bağlanmadan özgürce geliştiği yerde oluşur. Bir kuvars jeodu, boşluğun, içe doğru bakan bir kristal yatağı ile kaplı, yaklaşık olarak küre biçiminde olduğu bir durumdur.

OTANTİK TAŞ KALİTESİ VE FARKI İLE İŞLENMEMİŞ DOĞAL KUVARS KRİSTALİ PARÇA KOLYE SEVDİKLERİNİZ İÇİN FANTASTİK BİR HEDİYE OLARAK DÜŞÜNEBİLİRSİNİZ;PANDÜL OLARAKTA KULLANILABİLİR;

Α-kuvars trigonal kristal sisteminde sırasıyla kristalleşir, uzay grubu P3 121 ve P3 212’dir. Β-kuvars, sırasıyla, P 6 2 22 ve P 6 22 22 uzay grubuna ait altıgen sisteme aittir. [10] Bu uzay grupları gerçekten kiraldır (her biri 11 enantiyomorf çifere aittir). Hem a-kuvartz hem de β-kuvars, akiral yapı taşlarından (mevcut durumda SiO 4 tetrahedra) oluşan şiral kristal yapıların örnekleridir. Α- ve β-kuvars arasındaki dönüşüm yalnızca tetrahedrayı birbirlerine göre nispeten küçük bir şekilde döndürmeyi içerir, bu şekilde birbirlerine bağlanma şekilleri değişmez.
Α-kuvartstanın kristal yapısı (kırmızı toplar oksijendir, gri silisyumdur)

Β-kuvars
Çeşitleri (mikroyapıya göre)
Her ne kadar varietal isimlerin birçoğu tarihsel olarak mineral renginden kaynaklansa da, günümüz bilimsel isimlendirme şemaları öncelikle mineralin mikroyapısını ifade eder. Renk, makrokristalin çeşitler için birincil belirteç olmasına rağmen, kriptokristalin mineralleri için ikincil bir tanımlayıcıdır.

Ana kuvars çeşitleri
Tip Renk ve Açıklama Şeffaf
Kaya kristali Renksiz Açık
Ametist Mor Şeffaf

Kristal Kuvars

Gül kuvartzı Pembe, diasterizm gösterebilir Şeffaf
Kaleiçisi Kriptokristalin kuvars ve moganit karışımı. Bu terim genellikle sadece beyaz veya açık renkli malzemeler için kullanılır. Aksi takdirde daha spesifik isimler kullanılır.
Carnelian Kırmızımsı portakalı kalsedonisi Şeffaf
Aventurin Parlayan bu küçük kapanımlarla (genellikle mika) kalsedon Şeffaf
Akik Çok renkli, bantlı kale ağacı Yarı saydam – yarı saydam
Oniks Agrega, bantların düz, paralel ve tutarlı büyüklükte olduğu yerlerde.
Jasper Kriptokristalin kuvars, tipik olarak kırmızı ila kahverengi Opak
Süt tozu Beyaz, diasterizm gösterebilir Opakaya yarı saydam
Dumanlı kuvars Kahverengi ila gri Opak
Kaplan göz Lifli altın ile kızıl kahverengi renkli kuvartz, chatoyancy sergiliyor .
Citrine Sarı – kırmızımsı turuncu kahverengi, yeşilimsi sarı Şeffaf
Prasiolit nane yeşili Şeffaf
Rutilasyon kuvartz Akut iğne benzeri rutil inklüzyonları içerir .
Dumortiyer kuvars Büyük miktarda dumortit kristalleri içerir
Çeşitler (renge göre)

Şeffaflığı gösteren kuvars kristali
Geleneksel olarak kaya kristali veya berrak kuvartz olarak adlandırılan saf kuvars, renksiz ve şeffaf veya yarı şeffaftır ve çoğunlukla Lothair Kristali gibi sert oymalar için kullanılır . Yaygın renk çeşitleri arasında, sitrine, gül kuvars, ametist, dumanlı kuvars, süt beyazı kuvarsları ve diğerleri bulunur.

Kuvars çeşitleri arasında en önemli ayrım makrokristalin (tek tek kristallerin çıplak gözle görünür olmasıdır) ve mikrokristalin veya kriptokristalin çeşitleri (kristallerin agregaları sadece yüksek büyütme altında görünür) ‘dir. Şeffaf çeşitler makrokristal olma eğiliminde iken, kriptokristalin çeşitler ya yarı saydamdır ya da çoğunlukla opaktır. Kalsedony , hem kuvartzın hem de monoklinik polimorf moganitinin ince büyütmelerinden oluşan bir kriptokristalin silika biçimidir. [11] Kuvarsın diğer opak taş çeşitleri veya kuvartz da dahil olmak üzere karışık kayaçlar, çoğunlukla kontrast oluşturan bantlar veya renk desenleri içerir; akik , karnıyarak veya sardak , oniks , helyotrop ve jasperdir .
Matriste ametist kristalleri
Ametist
Ametist , parlaktan koyu veya donuk mor renge kadar değişen kuvartz formudur. Dünyanın en büyük ametist yatakları Brezilya, Meksika, Uruguay, Rusya, Fransa, Namibya ve Fas’ta bulunabilir. Bazen ametist ve sitrin aynı kristalde büyüyen bulunur. O zaman ametrine denir. Oluşduğu alanda demir olduğunda bir ametist oluşur.

Kristal Kuvars Kolye

Mavi kuvars (Boyut: 8 x 5 x 3 cm)
Mavi kuvars
Mavi kuvars fibröz magnesio-riebeckit veya krosidolit kapanımları içerir . [12]

Dumortiyer kuvars
Mineral dumortieritin kuvartz parçaları içerisine dahil edilmesi çoğunlukla mavi renkte ipeksi görünen lekelere ve mor ve / veya gri renk veren tonların da eklenmesine neden olur. “Dumortierit kuvartz” (bazen “mavi kuvars” olarak adlandırılır) bazen malzeme üzerinde zıt ışık ve koyu renk bölgelerine sahip olacak. [13] [14] Mavi kuvarsın belirli kalitede formları, tahsil edilebilir bir değerli taş olarak özellikle Hindistan’da ve Amerika Birleşik Devletleri’nde ortaya çıkmaktadır. [13]
Brezilya’dan Citrine
Citrine
Citrine, ferrik pisliklerden dolayı açık sarıdan kahverengiye değişen çeşitli kuvartstur. Doğal sitrinler nadirdir; En ticari sitrinler ısıyla işlem görmüş ametistler veya dumanlı kuvartzlardır . Bununla birlikte, ısı ile işlenmiş bir ametist, doğal bir sitrin bulutlu veya dumanlı görünüşünün aksine, kristalde küçük çizgilere sahip olacak. Kesilen sitrin ve sarı topaz arasında görsel olarak ayırmak neredeyse imkansızdır, ancak sertlik bakımından farklılık gösterirler. Brezilya, üretimin büyük kısmının Rio Grande do Sul eyaletinden geldiği bilinen sitrinin önde gelen üreticisidir. Adı, “sarı” anlamına gelen ve ayrıca ” citron ” kelimesinin kökeni olan Latince ” citrina ” kelimesinden türetilmiştir . Bazen sitrin ve ametist aynı kristalde bir araya getirilebilir ve ametrin olarak adlandırılır. [15] Citrine, refah getireceği hurafe nedeniyle “tüccarın taşı” ya da “para taşı” denir. [16]
Sutuk kuvars örneği
Süt tozu
Süt kuvars veya süt kuvartz, kristalin kuvartzın en yaygın çeşididir. Beyaz renk, kristal oluşumu sırasında sıkışan gaz, sıvı ya da her ikisinin de minik sıvı kapanımlarından kaynaklanır, çünkü onu optik ve kaliteli taşlar için çok az değer yapar. [17]
Gül kuvars kümesi (Boyut: 3.4 x 3.1 x 1.9 cm)
Gül kuvartzı
Rose quartz, soluk pembe renge boyanarak kırmızı renkte yükselen kuvartz türüdür. Renk, masif materyalde, genellikle iz miktarda titanyum , demir veya manganez olduğu düşünülür . Bazı gül kuvartzı, bulaşan ışıkta bir yıldız ustalığı üreten mikroskopik rutil iğneler içerir. Yeni X-ışını kırınımı çalışmaları , rengin muhtemelen dumortieritin masif kuvartz içindeki ince mikroskopik liflerinden kaynaklandığını ileri sürmektedir. [18]

Buna ek olarak, az miktarda fosfat veya alüminyumdan kaynaklandığı düşünülen nadir bir renk olan pembe kuvartz (ayrıca sıklıkla kristalin gül kuvars olarak adlandırılır) vardır. Kristallerdeki renk görünüşte ışığa duyarlıdır ve solmaya tabidir. İlk kristaller , Rumford , Maine , ABD ve Brezilya’nın Minas Gerais kentinde bulunan bir pegmatit bulundu. [19]
Alps’tan dumanlı kuvars
Dumanlı kuvars
Dumanlı kuvars , gri, saydam bir kuvartz versiyonudur. Neredeyse tamamen şeffaflıktan neredeyse opak olan kahverengimsi-gri bir kristale kadar netlik arzeder. Bazıları da siyah olabilir.
Ham doğal prasiyolit
Prasiolit
Praseolite ile karıştırılmamalıdır .
Vermarin olarak da bilinen Prasiolite , yeşil renkteki çeşitli kuvarslıdır . 1950’den beri neredeyse tüm doğal prasiyolit küçük bir Brezilya madeninden gelmiştir , ancak Polonya’daki Aşağı Silezya’da da görülür. Doğal olarak bulunan prasiolit Kanada’nın Thunder Bay bölgesinde de bulunur. Doğada nadir bulunan bir mineraldir; Çoğu yeşil kuvartz ısıyla işlenmiş ametisttir. [20]

Kristal Kuvars

Oluşma
Kuvars, granit ve diğer felsik magmatik kayaçların tanımlayıcı bir bileşenidir. Kumtaşı ve şeyl gibi tortul kayaçlarda çok yaygındır ve çoğu karbonat kayaçlarında aksesuar mineral olarak değişken miktarlarda bulunur . Şist , gnays , kuvarsit ve diğer metamorfik kayaçların ortak bir bileşenidir. Kuvars, Goldich çözünme serisinde hava koşullarına karşı en düşük potensiyele sahiptir ve dolayısıyla akarsu tortuları ve kalıntı topraklarda artık mineral olarak çok yaygındır.

Kuvarsın çoğunluğu erimiş magmadan kristalleşirken, kuvartz da sıcak hidrotermal damarlardan gang gibi kimyasal olarak çökelir; bazen altın, gümüş ve bakır gibi cevher mineralleri ile. Magmatik pegmatitlerde büyük kuvars kristalleri bulunur . İyi oluşturulmuş kristaller birkaç metre uzunluğa ulaşabilir ve yüzlerce kilogram ağırlığa sahip olabilirler.

Yarı iletken endüstrisinde büyüyen silikon levhalar için kullanılan potalar ve diğer ekipman için gerekli olan, son derece yüksek saflıkta doğal olarak oluşan kuvars kristalleri pahalı ve nadirdir. Yüksek saflıkta kuvartz için büyük bir maden arama yeri, Amerika Birleşik Devletleri, Kuzey Karolina , Ladin Çamında Ladin Çam Gem Madeni’dir. [22]

En büyük belgelenmiş kuvarslı tek kristal, Itapore, Goiaz, Brezilya’da; Yaklaşık 6.1 × 1.5 × 1.5 m ölçülerek 44 tondan fazla tartılır. [23]

İlgili silika mineralleri
Tridimit ve kristobalit yüksek silisli volkanik kayaçlarda oluşan SiO2’nin yüksek sıcaklık polimorfudur . Coesit bazı meteorit darbe bölgelerinde ve yerkabuğuna özgü basınçlardan daha fazla oluşan metamorfik kayaçlarda bulunan yoğun SiO 2 polimorfudur. Stishovite , bazı meteorit darbe bölgelerinde bulunan SiO2’nin daha yoğun ve daha yüksek basınçlı bir polimorfudur. Lechatelierite , kuvars kumu içinde yıldırım çarpmasıyla oluşan amorf bir silis camı SiO2’dir .

Tarihçe

Altın kapaklı oyma kaya kristallerinde (berrak kuvartz) Fatımid iğne, c. 1000
“Kuvars” kelimesi Almanca’dan gelmektedir Bu ses Hakkında Quarz ( yardım · info ) , [24] hangi Slav kökenli (Çek madencilere křemen denir). Diğer kaynaklar, sözcüğün kökeni, Sakson kelime Querkluftertz , yani çapraz-ven cevheri anlamına gelir. [25]

Kuvars, Avustralya Aborijin mitolojisinde mistik madde olarak tanımlanan en yaygın materyaldir . Avrupa’da geçit mezar mezarlıklarında, Newgrange veya İrlanda’daki Carrowmore gibi mezarlık bağlamında düzenli olarak bulunur . Kuvars için İrlandalı kelime, ‘ güneş taşı ‘ anlamına gelen grianchloch’tur . Kuvars, taş aletler için Prehistorik İrlanda’da ve diğer birçok ülkede kullanılmıştır; Hem ven kuars’u hem de kaya kristali, tarih öncesi halkların litik teknolojisinin bir parçası olarak saptanmıştır. [26]

Kristal Kuvars Kolye

Yeşim , Doğu Asya ve Pre-Kolumbiya Amerika’da , Avrupa’da ve Ortadoğu’da oymalar için en değerli yarı kıymetli taştan beri farklı küpeler ve sert taş oymalarında en çok kullanılan kuvars çeşidiydi. Oyma mücevherler ve kameo taşlar , kaya kristal vazolar ve abartılı gemiler de dahil olmak üzere. Gelenek, 19. yüzyılın ortalarına kadar, mücevher dışında modadan büyük oranda düşen nesneleri üretmeye devam etti. Cameo tekniği oniks ve diğer çeşitlerde renk şeridinden yararlanır.
16. yüzyılın ikinci yarısından itibaren Milano atölyesinde kesme çiçek süslemeli kaya kristal sürahi, Varşova Ulusal Müzesi . Prag ve Floransa dışında, Milano kenti, kristal kesme için ana Rönesans merkezi idi. [27]
Roma doğa bilimcisi Pliny the Elder , kuvartz’ın uzunca bir sürenin sonunda kalıcı olarak dondurulmuş su buzuna dönüşeceğine inanıyordu. [28] (“kristal” sözcüğü Yunanca κρύσταλλος , “buz” kelimesinden gelmektedir.) Bu fikri, kuvarsın Alpler’deki buzulların yakınında, ancak volkanik dağlarda bulunmadığını ve büyük kuvars kristallerinin moda edildiğini söyleyerek desteklediğini belirtti Elleri soğutmak için kürelere yerleştirin. Bu fikir en azından 17. yüzyıla kadar devam etti. Ayrıca, kuvartzın ışığı bir spektruma bölme kabiliyetini biliyordu .

17. yüzyılda, Nicolas Steno’nun kuvartz çalışmaları modern kristalografinin yolunu açtı. Bir kuvars kristali ne olursa olsun, uzun prizma yüzleri her zaman mükemmel bir 60 ° açı ile birleştiğini keşfetti. [29]

Quartz’ın piezoelektrik özellikleri Jacques ve Pierre Curie tarafından 1880’de keşfedildi. [30] [31] Quartz osilatörü veya rezonatörü ilk olarak 1921’de Walter Guyton Cady tarafından geliştirildi. [32] [33] George Washington Pierce , 1923. [34] [35] [36] Warren Marrison, 1927’de Cady ve Pierce’in çalışmalarına dayanan ilk kuvars osilatör saatini yarattı. [37]

Kuvars sentezleme çabaları, 19. yüzyılın ortalarında bilim adamları minerallerin doğada oluşmuş koşulları taklit eden laboratuvar koşulları altında yaratılmaya çalışıldıkça başladı: Alman jeolog Karl Emil von Schafhäutl (1803-1890) [38] 1845’te bir basınçlı ocakta mikroskobik kuvars kristalleri oluşturduğunda kuvartz sentezledi. [39] Ancak, bu erken çabalarla üretilen kristallerin kalitesi ve boyutu zayıftı. [40] 1930’lara gelindiğinde, elektronik endüstrisi kuvars kristallerine bağımlı hale geldi.

Doğal Kristal Kuvars

Uygun kristallerin tek kaynağı Brezilya’ydı; Bununla birlikte, II. Dünya Savaşı, Brezilya’dan gelen malzemeleri bozdu; bu nedenle ülkeler, ticari bir ölçekte kuvars sentezlemeye çalıştı. Alman mineralojist Richard Nacken (1884-1971), 1930’lu ve 1940’lı yıllarda bir miktar başarı elde etti. [41] Savaştan sonra birçok laboratuvar büyük kuvars kristalleri yetiştirmeye çalıştı. ABD’de, ABD Ordu Sinyal Kolordusu, Bell Laboratuvarları ve Cleveland, Ohio Fırça Geliştirme Şirketi ile Nacken’in kurşunundan sonra kristalleri sentezlemek üzere sözleşmeli olarak imzalandı. [42] [43] (İkinci Dünya Savaşı öncesinde, Fırça Gelişimi rekor oyuncular için piezoelektrik kristaller üretti.) Fırça Geliştirme 1948 yılına gelindiğinde, en büyük çap olan 1.5 inç (3.8 cm) kristaller geliştirdi. [44] [45] 1950’li yıllara gelindiğinde , hidrotermal sentez teknikleri endüstriyel bir ölçekte sentetik kuvars kristalleri üretiyorlardı ve günümüzde modern elektronik endüstrisinde kullanılan neredeyse tüm kuvars kristali sentetiktir.

Piezoelektrik
Kuvars kristalleri piezoelektrik özelliklere sahiptir; Mekanik stresin uygulanması üzerine bir elektrik potansiyeli geliştirirler . Kuvars kristallerinin bu özelliğinin erken bir kullanımı fotograf çekimlerinde olmuştur . Günümüzde kuvarsın en yaygın piezoelektrik kullanımlarından biri kristal osilatör olarak görülüyor . Kuvars saati mineral kullanan tanıdık bir cihazdır. Bir kuvars kristal osilatörünün rezonans frekansı mekanik olarak yüklenerek değiştirilir ve bu prensip, kuvars kristal mikro dengesinde ve ince film kalınlıklı monitörlerde çok küçük kütle değişikliklerinin çok doğru ölçümleri için kullanılır .