Cuarzo

El cuarzo es un mineral muy común, el más abundante que se puede encontrar en la superficie terrestre. Es un compuesto químico de silicio y oxígeno (dióxido de silicio o sílice) con fórmula SiO2. Según la clasificación de Nickel-Strunz pertenece a la clase de los óxidos; mientras que en la clasificación de Dana; es considerado un tectosilicato.

Se trata de un mineral que puede presentar diferentes colores dependiendo mucho de las impurezas y de algunos defectos en la estructura cristalina (centros de color). Se cree que su nombre proviene del alto alemán twarc. Su dureza es de 7 en la escala de Mohs y presenta una densidad de 2,65 g / cm3. Este mineral a menudo presenta maclas y la exfoliación es muy raramente visible.

El cuarzo es conocido por sus propiedades piezométricas y abrasivas, propiedades que han hecho del cuarzo un mineral ampliamente utilizado durante la historia pero sobre todo los últimos años. Este componente es uno de los minerales con más variedades; estas variedades se pueden dividir en variedades macrocristalinas (cristales visibles a simple vista) y variedades microcristalinas (cristales no visibles a simple vista).

De las variedades macrocristalinas, los especímenes más conocidos son el cristal de roca, el cuarzo ahumado; el cuarzo rosa; la amatista; la citrina; el cuarzo azul; el jacinto de Compostela y el ojo de tigre. De las variedades microcristalinas destacan la calcedonia; el ágata (una subvariedad de calcedonia), el ónix, el jaspe y la aventurina.

Cuarzo

Etimología

El origen de la palabra cuarzo no es obvia. La hipótesis más extendida dice que deriva de la palabra alemana Cuarzo y de su predecesora en el alto alemán twarc, que probablemente se originó del eslavo. Los griegos la llamaban krystallos (griego: κρύσταλλος), y Séneca, Plinio o Paracelso daban por buena la idea de que el cuarzo era agua helada comprimida y convertida en roca; de hecho, la raíz griega κρύοσ significa frío, mientras que στέλλειυ significa contraerse o solidificarse.

El primer documento impreso que utiliza la palabra quertz fue publicado anónimamente en 1505, y fue atribuido a un físico de la ciudad de Freiberg, Alemania llamado Ulrich Rühle von Kalbe. Georgius Agricola utilizaba para referirse al cuarzo los términos quertze, crystallum, silicum, silex y sílice. En 1941 se propuso un origen etimológico para la palabra cuarzo.

Según esta propuesta, los mineros de Sajonia llamaban las vetas grandes Gange y en las más pequeñas querklüfte; el nombre ERZ o ERTZ utilizaba para denominar los tipos. Es posible que la unión de querklüfte y ERTZ diera origen al término querkluftertz.

Clasificación

Según la clasificación de Nickel-Strunz el cuarzo forma parte del grupo 4.DA.05 (4 para óxidos; D para “Metal: Oxígeno = 1: 2”; A por “con cationes pequeños: familia de la sílice” y 05 por la posición que ocupa el cuarzo dentro del grupo), por lo tanto se puede decir que según esta clasificación el cuarzo es un óxido con cationes pequeños (familia de la sílice) que presenta una relación entre metal y oxígeno de 1 a 2. comparte el grupo 4.DA con otros minerales como: el ópalo, la tridimita, la cristobalita, la moganita, la melanoflogita, la lechatelierita, la coesita, la stishovita y la seifertita.

Según la clasificación de Dana el cuarzo forma parte del grupo 75.1.3.1 (75 para los tectosilicatos; 1 para el sílice en coordinación tetraédrica y 3.1 por la posición del cuarzo dentro del grupo), por lo tanto según Dana el cuarzo es un tectosilicato con silicio tetraédrico.

Diagnóstico

De visu

El cuarzo es un mineral fácilmente identificable de visu, Piedra de Cuarzoaunque la gran cantidad de variedades y el gran número de colores que puede presentar pueden comportar algún problema a la hora de diferenciarlo de algunos otros minerales.

El cuarzo puede presentar una gran cantidad de colores (rosa, rojo, amarillo, naranja, verde, azul …) o puede ser incoloro.

Adicionalmente, el cuarzo se diferencia del resto de minerales porque nunca presenta alteración ni exfoliación; su dureza es de 7 en la escala de Mohs (raya el vidrio y el acero) ya menudo presenta maclas.

Si se encuentra formando cristales idiomòrfics, a menudo presenta hábito prismático de base hexagonal; los prismas son acabados en una o dos pirámides (una por lado).

Con microscopio

Luz transmitida

Cuando se observa el cuarzo en un microscopio óptico con luz transmitida, se puede hacer de dos maneras diferentes: con luz normal y con luz polarizada cruzada. Si se observa con luz normal el cuarzo aparece incoloro (deja pasar la luz); y con un índice de refracción n = 1,54. Dependiendo del tipo de roca que analizamos con el microscopio, los granos de cuarzo presentarán diferente aspecto (idiomòrfics, al·lotriomorfs …).

El cuarzo suele presentar un relieve bajo en comparación con los otros minerales. Se pueden observar las fractura concoidea pero nunca la exfoliación ni las maclas. Cuando se observa con luz polarizada cruzada, el cuarzo presenta colores de interferencia (estos varían según el espesor de la lámina). Estos colores suelen ser tonos grises (gris de primer orden) y blancos (blanco de primer orden), aunque también pueden ser ocres o pastel.

Presenta habitualmente una extinción recta (cada 90 grados), aunque a veces puede presentar extinción ondulante; en este caso, se puede observar cómo un mismo cristal de cuarzo se extingue por zonas, es decir, que primero se extingue una zona y luego otra (lo puede comprobar en el GIF que encontrará en esta sección).

La extinción ondulante menudo es indicativa de que el mineral ha sufrido cierta deformación. El cuarzo presenta una birrefringencia baja y un carácter óptico uniaxial positivo (+). Se puede confundir con otros minerales como la cordierita o los feldespatos.

De la cordierita se diferencia porque el cuarzo nunca presenta alteración, y su superficie es limpia, mientras que la de la cordierita no; los feldespatos se diferencia porque estos últimos, al contrario que el cuarzo, suelen presentar zonación, maclas y alteraciones.

Morfología

Formas básicas

Los cristales de cuarzo bien formados (idiomorficos) pueden presentar formas diferentes según varíen sus condiciones de formación. Las morfologías menudo pueden dar nombre a algunas variedades; en este apartado se explican algunas de las formas más frecuentes y características del cuarzo así como el porqué de estas.

Para entender las formas más complejas del cuarzo es necesario comprender primero las más básicas, ya que a partir de la combinación de estas se forman las otras. Las figuras básicas a partir de las cuales se desarrolla la morfología del cuarzo son los romboedres positivo y negativo, el prisma hexagonal, el pinacoide basal, la bipirámide trigonal, el trapezoedre positivo y el Romboedro escarpado (véase la tabla). Estas figuras básicas se combinan para dar lugar a la morfología del cristal, formando las caras de este.

Los romboedres (tanto negativo como positivo) están presentes en la práctica totalidad de los cristales de cuarzo; las caras que conforman son llamadas cara r (positivo) y cara z (negativo). La geometría de ambas formas es idéntica; ambas presentan morfología cúbica; pero los ángulos de las esquinas de los paralelepípedos son 85;2 ° y 94;8 ° y no 90 °.

Una simple combinación de las dos formas; la positiva y la negativa; genera una figura muy similar a una pirita o galena maclada; aunque esta combinación no genera maclas; y en el cuarzo no se observan con esta forma. La intersección de los dos romboedres corresponde al volumen que estos dos ocupan; y por tanto; si eliminamos cualquier volumen que sólo pertenece a un Romboedro (que no se encuentra compartido con el otro) observaremos una bipirámide hexagonal.

 

Los cristales de cuarzo suelen desarrollarse Formas basicas del Cuarzoun poco más rápido en las caras z que en las caras r. Con esta afirmación habría que pensar que las caras z son más extensas que las r, pero es totalmente a la inversa.

El crecimiento se convierte perpendicular a las caras, por lo que si una de las caras crece más rápidamente su superficie se reduce. Las caras r suelen ser más grandes e incluso, a veces, las caras z son ausentes. La intersección entre las formas r y z no es siempre una bipirámide hexagonal pero si que siempre presenta simetría trigonal.

En el caso del prisma hexagonal (m), se encuentra presente en la mayoría de cristales de cuarzo que crecen libremente. Debido a su patrón de crecimiento característico, los cristales de este mineral que se forman en geodas o drusas volcánicas menudo no presentan hábitos formados con prisma hexagonal (no presentan caras m).

El prisma hexagonal es una forma que consiste básicamente en las paredes del prisma, llamadas caras m. Estas caras son paralelas a las paredes de la celda unidad. Las caras m menudo presentan una estriación horizontal (perpendicular al eje c); estas estrías conforman una característica importante del cuarzo, aunque no siempre están presentes. Las estrías no son exclusivas de este mineral, sino que están presentes en muchos otros minerales como la pirita o la turmalina. Hay cierta controversia sobre el origen de estas estrías. Mientras algunos científicos defienden que son debidas a alteraciones ambientales durante la formación de los cristales, otros defienden que son debidas a cambios de ritmo de crecimiento de las caras.

El pinacoide basal es una forma frecuente en muy minerales, su cara correspondiente (cara c) es muy rara en el cuarzo. Su presencia a menudo se asocia a procesos corrosivos.

La bipirámide trigonal es una forma remarcable, ya que es una forma constituida por triángulos, aunque en los cristales se encuentra presente formando rombos perfectos; llama cara s.  No es tan frecuente como las caras r, z o m y en algunos ambientes de formación nunca se manifiesta. No se suele encontrar en amatista, cuarzo ferruginoso, rosa o lechoso. A veces la cara s sólo se observa como una línea delgada, como ocurre con los diamantes de Herkimer (ver apartado variedades en este mismo artículo).

El trapezoedre es una figura complicada de entender a simple vista. Se encuentra formada por seis quadrangles iguales. El trapezoedre positivo es el que refleja las propiedades de simetría del cuarzo. La presencia de esta forma hace que el cuarzo se encuentre dentro de la clase de cristales con simetría trigonal-trapezoèdrica, con el símbolo de Hermann-Maugin 3 2. Las caras que genera se conocen como caras x. Las caras x son las mejores caras de los cristales para poder saber con certeza si el cristal presenta maclado, es dextre o senestre.

El Romboedro escarpado es similar a los romboedres r y z, pero este presenta una elongación en el eje c. Los romboedres escarpados que se orientan como los romboedres r llaman positivos, y los que se orientan como z llaman negativos. Normalmente a las caras que forman no se les asigna una letra, a veces se denominan como M o Ψ (psi).

Hábito

De la combinación de las diferentes formas básicas se formahabitos del Cuarzo un cristal de cuarzo que presentará diferentes caras como producto de esta combinación. Dependiendo de las formas básicas que se combinen y de las caras que estén presentes en el cristal, se pueden generar diferentes hábitos con diferentes simetrías.

El hábito del cristal suele reflejar las condiciones de formación del mismo. Aunque se han realizado varios estudios al respecto, aunque no se sabe con certeza la relación entre el hábito de los cristales y las condiciones de formación.

El hábito más frecuente es el hábito prismático. En este caso, los cristales presentan las caras r y z bien desarrolladas, así como el prisma hexagonal. Además del hábito prismático existe el llamado hábito trigonal; éste presenta una simetría rotacional triple.

El típico hábito trigonal se caracteriza por la falta de desarrollo de las caras z. Por otra parte, el hábito hexagonal o pseudohexagonal (pseudo porque el cuarzo no cristaliza en el sistema hexagonal) no presenta diferencias entre las caras r y z, también presentan un desarrollo del prisma hexagonal. Estas caras m pueden estar poco representadas, pasando a formar así hábitos tipo Cumberland, donde las caras m pueden llegar a estar ausentes.

Estos hábitos son los más frecuentes, pero también hay de más raros descritos en algunas localidades concretas el hábito de Dauphiné (llamado por Dauphiné, la antigua denominación de los Alpes a la altura de Grenoble) presenta las dos caras romboèdriques altamente desarrolladas. Este hábito no debe confundirse con las maclas de Dauphiné.

El hábito de Tessin se caracteriza por presentar un prisma hexagonal más delgado en la punta del cristal y que se va ensanchando conforme nos acercamos a la base. El cuarzo que presenta este hábito suele formarse a temperaturas de unos 500 ° C, a partir de fluidos ricos en dióxido de carbono. El hábito cúbico o pseudocúbic (también dicho würfelquarz) presenta un desarrollo de las caras r y z pero ausencia de caras m. Aunque un cristal con este hábito puede parecer cúbico, sus ángulos no son rectos (85,2 ° y 94,8 °), por eso se suele llamar pseudocúbico.

Maclado

La presencia de maclas es muy frecuente en cuarzo, aunque a menudo pueden ser poco visibles y difíciles de reconocer. En el caso del cuarzo las maclas más frecuentes son desde que siguen la ley de Dauphiné, de Brasil o de Japón. Entre estas se pueden diferenciar dos grandes tipos: las maclas con los ejes cristalográficos principales paralelos y las maclas con los ejes cristalográficos principales inclinados.

Macles con los ejes cristalográficos principales paralelos

Es mas frecuente, La mayoría de los cristales, incluso si morfológicamente no presentan maclado, contienen al menos pequeños dominios de macla. Los dos tipos de maclado pueden coexistir en un solo cristal.

Macles con ley de Dauphiné

Las maclas con ley de Dauphiné, también llamada ley Maclado del cuarzosuiza o alpina, pueden ser interpretados como una fusión de dos cristales con la misma lateralidad que giran unos 60º alrededor del eje c entre sí. Son macles de penetración compuestas de dominios de macla con límites irregulares.

El tamaño y la forma de los dominios de macla puede variar, y las proporciones los dominios y macla en un mismo cristal no es necesario que sean iguales. El grado de intercreixement los dominios puede aumentar durante el crecimiento, partiendo de sectores aproximadamente triangulares en la base hasta patrones irregulares complejos a la punta del cristal.

Los dominios de macla observan raramente en cristales naturales ya menudo deben visualizarse atacando químicamente la superficie o en lámina delgada. Los estudios electromicroscòpics revelan que a pequeña escala los dominios de macla parecen polígonos complejos con límites rectos.

Las maclas de Dauphiné pueden ser reconocidas a veces por la posición y la disposición de las caras cristalinas, en particular por las caras x. Como las caras romboèdriques son compuestas de caras r y z, no muestran diferencia de tamaño común entre caras y los cristales alcanzan un hábito pseudohexagonal.

Raramente los cristales con maclas de Dauphiné a los que les falta un tipo de cara romboédrica (ya sea r o z) muestran ángulos reentrantes en las puntas que los hace parecer fines de taladro.  Las maclas de Dauphiné en cuarzo también se llaman macles eléctricas, ya que este tipo de maclado reduce o elimina la piezoelecricitat típica de los cristales cuarzo no maclados, mientras que la óptica no se ve afectada.

Macles con ley de Brasil

Las maclas que siguen la ley de Brasil, también llamada ley óptica pueden interpretarse como una fusión de un cristal con lateralidad derecha e izquierda. Son macles de penetración compuestas por dominios con lateralidad derecha e izquierda.

Los límites de las maclas son normalmente líneas rectas que resultan en un patrón característico hecho de líneas rectas y triángulos. Del mismo modo que ocurre con las maclas de Dauphiné, los dominios de maclado no son visibles habitualmente observándose con un previo ataque químico sobre la superficie del cristal. Los patrones de superficie sobre las caras cristalinas son poligonales con contornos rectos, a menudo triangulares.

Fuerza amatistas forman maclas polisintéticas según la ley de Brasil: algunas partes de los cristales de amatista, particularmente las zonas bajo las caras romboèdriques se componen de capas alternas de cuarzo con lateralidad derecha e izquierda. El calibre de capas individuales es, normalmente, inferior a 1 mm. La estructura en capas puede ser visible de manera similar a un patrón de huella dactilar en las caras romboedricas.

Las maclas de Brasil a menudo se denominan macles ópticas ya que este maclado suele reducir o incluso eliminar la actividad óptica típica de los cristales de cuarzo. Las maclas de Brasil también reducen o eliminan la piezoelectricidad del cuarzo.

Ley combinada

La ley combinada, también llamada ley de Liebisch, ley de Dauphiné-Brasil o ley de Leydolt, no suele observarse en cristales de cuarzo, aunque sí hay indicios microscópicos. Algunos autores [25] [26] no consideran esta ley como una ley real de maclado.

Macles con los ejes cristalográficos principales inclinados

De las maclas con los ejes cristalográficos principales inclinados, sólo el maclado de Japón es frecuente y se encuentra bien estudiado, mientras que para el resto a veces sólo se han descrito en un solo espécimen y la ley de maclado es cuestionable.

Ley de Japón

Las maclas que siguen la ley de Japón, también llamada ley deMaclado del cuarzo con la ley de japon Weiss y ley de La Gardette, son las únicas macles comunes del cuarzo con los ejes c inclinados. La ley fue descrita por Weiss [28] en cristales procedentes de la Gardette (Francia); más tarde se popularizó el nombre de ley de Japón por la gran cantidad de especímenes que se encontraron.

Los ejes c de dos cristales coinciden en un ángulo de 84º33 ‘, con dos de las caras m de ambos cristales siendo paralelas entre sí. Las uniones de macles a veces se ven irregulares en la superficie del cristal a pesar de ser perfectamente rectas en su interior y forman un plano delgado que va desde la base del cristal hasta la indentación en forma de Y entre las ramas. La causa del maclado todavía no es conocida. La mayoría de macles de Japón se presentan aplastadas ya menudo son más grandes que los cristales sin torsión que las acompañan.

Estructura cristalina

El cuarzo cristaliza en el sistema trigonal. Los típicos cristales idomòrfics que Estructura cristalina del Cuarzoforma suelen presentar prismas de base hexagonal acabados por ambos extremos con pirámides de base hexagonal. En la naturaleza, el cuarzo cristaliza menudo formando maclas o intercreixements con otros cristales de cuarzo adyacentes u otros minerales. El cuarzo-α cristaliza en el sistema trigonal, en los grupos espaciales P3121 y P3221. El cuarzo-β cristaliza en el sistema hexagonal, en los grupos espaciales P6222 y P6422.

Como cualquier otro cristal, un cristal de cuarzo es un cuerpo sólido, con una estructura interna homogénea y regular. Esta estructura se encuentra construida por la repetición periódica de unos elementos básicos (debe entenderse en este contexto el término elemento como elemento subyacente y no como elemento químico).

Estos elementos básicos pueden ser átomos, moléculas, iones, o grupos de estos elementos. Los elementos geométricos que son repetidos periódicamente denominan motivos. El elemento estructural básico en el cuarzo no es la molécula de SiO2, sino que lo es el tetraedro SiO4. Cada grupo de tetraedros de SiO4 se encuentra conectado por dos grupos vecinos que se encuentran por encima y por

debajo del grupo de tetraedros iniciales, de este modo, el motivo se repite verticalmente y forma columnas (cadenas). Estas cadenas de tetraedros de SiO4 recorren el cristal paralelamente al eje c; así pues, un cristal de cuarzo puede ser considerado como un haz de estas cadenas. Los átomos de silicio que se encuentran en medio de los tetraedros ocupan puestos en planos horizontales.

Las cadenas de tetraedros presentan una curvatura alrededor del eje y conforman una especie de hélice. Hacer un giro completo alrededor del eje comporta tres pasos más uno, donde este último paso (el cuarto) presenta la misma posición angular que el primer paso (triple hélice).

Una característica distintiva de la estructura cristalina del cuarzo es la presencia de canales que se distribuyen a lo largo del eje c. Estos canales son importantes porque presentan suficiente anchura para albergar pequeños cationes. La estructura que forman los tetraedros es un anillo con el centro hexagonal.

Resumiendo, se puede considerar que el cuarzo:

  • Es un mineral que cristaliza en el sistema trigonal.
  • Presenta una simetría rotacional triple alrededor del eje c.
  • Presenta una simetría rotacional doble alrededor del eje a.
  • No presenta simetría en ningún caso para planes de reflexión.

Difracción de rayos X

Cuando se somete el cuarzo en difracción de rayos X se obtienen hasta siete picos de diferentes intensidades:

Celda Unidad

En cualquier cristal (no sólo los cristales de cuarzo) las moléculas y los átomos se distribuyen en redes regulares. La morfología del cristal se basa principalmente en este enrejado que está formado por una repetición periódica de los motivos. Generalmente es muy complicado encontrar la relación entre la geometría de los motivos y la del cristal. Es por ello que en cristalografía se suele emplear otro método: a partir de la celda unidad.

La celda unidad es la fracción espacial más pequeña de un cristal que presenta todas las propiedades de simetría de este. En el caso del cuarzo, las dimensiones de la celda unidad son de 4,9133 Å para el eje ay 5,4053 Å para el eje c (con un ratio c: a = 1,10013: 1) . Cuando se dan los valores de las dimensiones de la celda unidad, también es habitual dar el valor de Z; Z es el número de unidades de fórmula que se encuentran en la celda unidad. En el caso del cuarzo, la Z = 3; es decir, que dentro de la celda hay tres unidades de fórmula (Si3O6 (3 · SiO2)).

Propiedades

Color

El cuarzo puede presentar una amplia gama de colores. Habitualmente aparece con coloraciones marrones, negros, incoloras, verdes, lilas, blancas, amarillas o naranjas. Estos colores los obtiene mayoritariamente por los cambios en su composición química. La coloracion lila (como en el caso de la amatista), se obtiene al sustituirse el O2 por FE4 +, por el proceso conocido como intercambio de cargas, debido a la irradiación. Mientras que el color azul se da como consecuencia de inclusiones sólidas azules de dumortierita o turmalina.

variedad de Colores del Cuarzo

El color verde (como en el caso de la prasiolita), es a menudo una consecuencia de la presencia de Fe2 +; mientras que el color verde tipo aventurina es una consecuencia directa de inclusiones sólidas de fucsita (un poco rica en cromo).

El color amarillo verdoso se produce por la presencia de centros de color. Los colores amarillos y naranjas (como en el caso del citrino) se dan por intercambio de cargas entre O2 y Fe3 + y por la presencia de centros de color relacionados con la presencia de Al3 +. El color gris (como en el cuarzo ahumado) aparece por la existencia de centros de color relacionados con la presencia de Al3 +.

Los especímenes rosas (cuarzo rosa) presentan esta coloración como consecuencia de un intercambio de cargas de Ti4 + substitucional y TI3 + intersticial; también intervienen átomos de aluminio y fósforo.  El color rosa también puede ser consecuencia de inclusiones sólidas de dumortierita.  El color blanco (cuarzo lechoso) es producido por inclusiones mayores que las longitudes de onda de la luz visible.

Colores del Cuarzo

mas Colores del Cuarzo

 

Propiedades químicas

El cuarzo es un compuesto químico formado por una parte de silicio y dos partes de oxígeno, es decir, formado por dióxido de silicio (SiO2). Su composición química fue descubierta por el químico sueco Jöns Jakob Berzelius en 1823. El dióxido de silicio se denomina también de manera frecuente “sílice”. El cuarzo presenta una densidad relativamente ligera (2,328 g / cm3).

Reacciones químicas

A temperatura ambiente, el cuarzo es un mineral inerte, es decir, no reacciona con la gran mayoría de compuestos que la rodean. A temperaturas moderadamente elevadas, el cuarzo sigue siendo un mineral estable. Es por esta razón que los cristales de cuarzo son ampliamente utilizados para utensilios de laboratorio (probetas, tubos de ensayo …).

La razón para esta estabilidad y baja reactividad es el fuerte enlace químico entre el oxígeno y el silicio, pero también su estructura macromolecular. El cuarzo suele presentar resistencia a los ataques ácidos; a excepción del ácido fluorhídrico (HF), el cual descompone el cuarzo en tetrafluoruro de silicio (SiF4) y ácido hidrofluorsilícic ((H3O) 2SiF6) siguiendo la siguiente reacción: SiO2 + 6HF → H2SiF6 + 2H2O. El cuarzo también es atacado por sustancias alcalinas (como el hidróxido de potasio; KOH). El cuarzo se disuelve lentamente en aguas alcalinas a elevadas temperatura, mientras que la sílice amorfa lo hace a temperatura ambiente: SiO2 + 2KOH → K2SiO3 + H2O.

El cuarzo también se disuelve en Na2CO3 o K2CO3 para formar silicatos: SiO2 + K2CO3 → K2SiO3 + CO2. A elevadas temperaturas y en diversos ambientes geológicos, el cuarzo actúa como un ácido y reacciona con muy minerales alcalinos. Un ejemplo típico es la formación de la wollastonita (Ca3Si3O9) a partir del cuarzo y la calcita en ambientes geológicos de metamorfismo de contacto a temperaturas de más de 600 ° C: 3SiO2 + 3CaCO3 → Ca3Si3O9 + 3CO2. [32]

Solubilidad

La solubilidad de la sílice en agua es altamente dependiente de la temperatura, la presión y la superficie.

A temperatura ambiente el cuarzo es prácticamente insoluble en agua. El agua del grifo se encuentra normalmente saturada en sílice disuelta, y es por eso que el proceso de disolución es muy lento. Sin embargo, la disolución de la sílice en el zócalo y los suelos tiene un importante rol en climas húmedos. Alrededor de los 100 ° C y altas presiones, la solubilidad del mineral aumenta rápidamente. A 300 ° C la solubilidad adquiere valores entre 700 y 1200 mg / l (dependiendo de la presión). El cuarzo se disuelve en agua formando ácido ortosilícic (H4SiO4): SiO2 + 2H2O → H4SiO4

Propiedades mecánicas

Es un mineral de gran dureza, 7 en la escala de Mohs para especímenes macrocristal·lins y entre 6,5 y 7 para masas criptocristal·lines, capaz de rayar el acero. Es un polimorfo de la coesita, la cristobalita, la moganita, la seifertita, la stishovita y la tridimita, y isoestructurales con la berlinita.  Presenta una fractura concoidea con cierta tendencia a romperse en planes romboédricos. Su tenacidad es frágil. La dureza de Vickers es de aproximadamente 1182 kg / mm2 para especímenes macrocristalinas. Su peso específico es de 2,6481 g / cm3. El punto de fusión del cuarzo se encuentra 1705 ° C y hierve a partir de los 2477 ° C.

Propiedades ópticas

El cuarzo cristaliza en el sistema hexagonal (trigonal) a partir de magma ácido. Esta forma natural de dióxido de silicio se encuentra en una impresionante gama de variedades y colores. El cuarzo es incoloro si se encuentra puro (sin impurezas de ningún tipo); en el caso de presentar impurezas, estas determinarán el color del cuarzo. Presenta una raya blanca siempre que no haya ninguna impureza que haga variar esta propiedad (por ejemplo, en el jaspe rojo, la raya es de color salmón).

Su brillo es vítrea en cristales grandes, mientras que en masas criptocristalinas es cerosa o terrosa; en caso de pulir la masa criptocristal·lina, el brillo es vítrea. Sobre las superficies de fractura, el brillo a veces puede ser grasa o cerosa.

Presenta una gran transparencia cuando no presenta impurezas; si presenta puede presentar diferentes grados de diafanidad (desde totalmente transparente a opaca). Cuando es transparente, no sólo lo es por la luz visible, sino que también lo es para la radiación ultravioleta de onda larga.  En ningún caso presenta fluorescencia bajo luz ultravioleta. Presenta unos índices de refracción de no = 1,54422 y su = 1,55332 y una dispersión de 0,0091. La birrefringencia es de +0.00910, aunque disminuye para masas criptocristal·lines.

No presenta pleocroísmo en estado puro, aunque el cuarzo ahumado, la amatista y algunas variedades de citrino pueden presentar un dicroísmo débil.

Propiedades piezoeléctricas

El cuarzo es un material macromolecular que está constituido por una red de tetraedros de SiO4; en un enlace Si-O, los electrones presentan una afinidad mayor por el oxígeno, debido a su electronegatividad más elevada (enlace polar). Por lo tanto el oxígeno se encuentra negativamente cargado mientras que el silicio se encuentra cargado positivamente (hay que tener en cuenta que el cristal en sí presenta equilibrio de cargas).

Cuando este mineral se somete a un esfuerzo mecánico, se produce una separación de cargas eléctricas (un desplazamiento). Los átomos de silicio cargados positivamente son alejados de su posición central y la estructura entera se vuelve eléctricamente polarizada; si se revierte el sentido de las fuerzas, el silicio vuelve a su lugar central, y se produce una polarización inversa.

En este caso, todos los tetraedros de SiO4 se polarizan de la misma manera. El voltaje producido en cada tetraedro es muy pequeño, pero en el caso de un cristal de cuarzo, el número de tetraedros es muy elevado, y por tanto el voltaje que resulta de la suma de todos es relevante.

De manera recíproca, el cuarzo reacciona mecánicamente cuando se somete a un cierto voltaje. Este efecto lo convierte en un elemento de gran utilidad para gran variedad de transductores, desde encendedores hasta altavoces o micrófonos. Esta reciprocidad permite usarlo para construir altavoces para frecuencias sonoras altas, es decir, aplicando un campo eléctrico variable, mediante una corriente eléctrica alterna sobre las caras opuestas de un cristal de cuarzo, este vibra con la misma frecuencia de la corriente. Este mismo principio es aprovechado para construir relojes de cuarzo.

Resonancia

Otra característica interesante de un cristal de cuarzo es que puede presentar un comportamiento resonante. Del mismo modo que un péndulo o un columpio oscila a una frecuencia propia, si después de darle impulso, se le deja moverse libremente, un cristal de cuarzo sometido a un estímulo eléctrico puede continuar vibrando a una cierta frecuencia (dependiendo de la misma naturaleza del cristal) hasta perder ese impulso inicial.

Si se mantiene el estímulo de manera periódica y sincronizada, tendremos una señal a una frecuencia extraordinariamente precisa … en lo que podría considerarse la contrapartida electrónica de un reloj de péndulo. Esta aplicación es común en todo tipo de sistemas electrónicos como relojes, microprocesadores, osciladores, etc.

Termoluminiscencia

La termoluminiscencia es la capacidad de emitir luz cuando es calentado. Los rayos cósmicos procedentes del espacio producen cambios en la estructura cristalina del cuarzo que se acumulan con el tiempo. Cuando se calienta el cuarzo, la estructura vuelve a la normalidad, emitiendo luz. Cuanto más tiempo ha sido radiado, más luz emite el cuarzo. Al medir las longitudes de onda, y compararlas con elementos ya datados, se puede obtener el tiempo que ha estado expuesto a la intemperie. La técnica arqueológica de fechar cuarzo se le denomina datación con termoluminiscencia.

Propiedades abrasivas

Se utiliza como abrasivo debido a su dureza elevada se comercializa bajo el nombre de arena silícea; y se considera el abrasivo más usado por su bajo precio. Tambien se emplea en la fabricación de papel de lija, discos o bloques, y, principalmente, en sistemas de abrasión por medio de un chorro de arena a presión.

Formación y el cuarzo como formador de rocas

El cuarzo se puede formar en diversos contextos y ambientes geológicos, a menudo su apariencia refleja las condiciones bajo las que se ha formado. Algunas zonas de la superficie terrestre se encuentran literalmente cubiertas por cuarzo, como algunos desiertos formados por arenas principalmente quarsítiques; el cuarzo, junto con la calcita y la dolomita es uno de los pocos minerales que forma rocas casi formadas exclusivamente por él. La corteza terrestre presenta un 12% de cuarzo, la mayoría se encuentra en la corteza continental, generalmente constituida de rocas plutónicas. El manto y el núcleo terrestre presentan ausencia de cuarzo.

Rocas ígneas

Plutónicas

El cuarzo es un constituyente esencial de las rocas ígneas plutónicasRocas volcanicas cuarzo ácidas (con más de un 66% de sílice) e intermedias (entre un 53 y un 66% de sílice).

El cuarzo se encuentra en rocas plutónicas formando normalmente cristales que suelen llenar las vacantes entre el resto de cristales; generalmente asociado a feldespatos (tanto potásicos como sódicos), y en menor medida en añicos (biotita y moscovita generalmente) y Anfíbol (principalmente hornblenda).

Las rocas plutónicas ácidas e intermedias, como todas las rocas plutónicas, se forman a partir de la cristalización de un magma como consecuencia del enfriamiento a grandes profundidades. Según la serie de Bowen el cuarzo es de los últimos minerales en cristalizar, y por ello se adapta al espacio que le dejan el resto de minerales que cristalizan antes que él.

Volcánicas

El cuarzo es un constituyente importante de muchas rocas ígneas volcánicasRocas igneas cuarzo ácidas (con más de un 66% de sílice) e intermedias (entre un 53 y un 66% de sílice). El cuarzo se encuentra de diferente manera según la textura que presente la roca; esta textura viene dada generalmente por la velocidad de enfriamiento del magma.

En caso de que la roca presente una textura afanítica, los cristales de cuarzo no serán visibles a simple vista (cristales microscópicos o criptocristal·lins). Si se da el caso de que la textura sea fanerítica el cuarzo se encontrará como cristal observable a simple vista (fanerocristalls).

Por otra parte, en el caso de presentar una textura porfídica, el cuarzo se encontrará como mineral microcristales incluido en la matriz que rodea los cristales más gruesos (fenocristales) y idiomorficas.

Hipabisales

Las rocas hipabisales se forman a partir de un magma que cristaliza a poca profundidad sin salir a la superficie. Por tanto, las rocas hipabisales presentarán el mismo contenido de cuarzo que presenten sus análogos plutónicos y volcánicos.

Rocas sedimentarias

Rocas detríticas

Por definición, una roca detrítica es una roca formada a partir de rocas sedimentarias del Cuarzofragmentos de otras rocas; por tanto cualquier roca de origen detrítico puede contener cuarzo en diferentes cantidades. Dependiendo del tipo de roca el cuarzo se podrá encontrar de diferentes maneras.

En el caso de las rocas de tamaños de grano groseras como en el caso de los conglomerados o las brechas, el cuarzo se puede presentar como guijarro o Clastre con tamaños superiores a 2 mm (en el caso de las brechas de formas angulosas y en el caso de los conglomerados con formas redondeadas); también se puede presentar en la matriz de estas rocas, en cristales individuales de todos los tamaños, generalmente sin hábitos cristalinos como consecuencia de la erosión.

En muchos casos estos guijarros son retreballaments de otras rocas sedimentarias como areniscas que también contienen cuarzo. En el caso de las rocas detríticas de grano medio, como las areniscas, el cuarzo se encuentra en partículas que oscilan entre los 1/16 y 2 mm; las areniscas pueden estar formados por diferentes minerales además del cuarzo, cuando el gres se encuentra formado por más de un 90% de cuarzo se le puede llamar cuarcita (no confundir con la roca metamórfica que lleva el mismo nombre).

Finalmente en el caso de las rocas de grano fino como las lutitas, el cuarzo se encuentra en forma de partículas finas (con tamaños inferiores a 1/16 mm).

Sedimentos detríticos no consolidados

El cuarzo también se puede encontrar en sedimentos detríticos no consolidados; este tipo de sedimentos se forman como consecuencia de la erosión de las rocas preexistentes en la superficie de la Tierra; una vez consolidados, estos sedimentos se transforman en rocas detríticas. En este caso el cuarzo se puede encontrar en depósitos de gravas, guijarros, lutitas y arenas.

Rocas metamórficas

El papel que juega el cuarzo en las rocas metamórficas es complejo. rocas metamorficas del CuarzoLas rocas metamórficas son rocas formadas a partir de un metamorfismo (un aumento de presión o temperatura, o ambos) que afecta a rocas preexistentes.

Estas rocas preexistentes pueden ser tanto rocas sedimentarias, rocas volcánicas o rocas metamórficas que ya han sido metamorfizadas anteriormente. El contenido de cuarzo de una roca metamórfica viene determinado por el contenido en cuarzo de la roca preexistente, pero no siempre es el mismo.

Los procesos metamórficos pueden hacer variar el contenido de cuarzo; un ejemplo es la reacción que se da a 450 ° C, donde el cuarzo reacciona con la calcita para formar wollastonita, una reacción típica en skarns, rocas metamórficas formadas a partir de un metamorfismo de contacto entre un cuerpo intrusivo y un cuerpo carbonatado: 3SiO2 (cuarzo) + 3CaCO3 (calcita) → Ca3Si3O9 (wollastonita) + 3CO2 (dióxido de carbono)

Formación por hidrotermalizacion

El cuarzo se presenta en vetas hidrotermales, como gangas junto con los minerales de tipo. Se pueden encontrar grandes cristales de cuarzo en pegmatitas. Se pueden llegar a encontrar cristales bien formados que pueden alcanzar varios metros de longitud y pesar cientos de kilos. Las cristal·lizacions en una cavidad denominan geodas, y si se encuentra sobre una superficie plana o convexa llama drusa.

Cuarzo en meteoritos

El cuarzo es un mineral menor o raro en cualquier tipo de meteorito y no se ha encontrado en los tipos más comunes. No hay ningún tipo de meteorito en que el cuarzo se pueda observar de manera evidente sin la ayuda de un microscopio petrográfico y una sección petrográfica prima; si se puede ver el cuarzo a simple vista, la roca no es un meteorito.

Rubin sólo lo menciona en condritas enstatita, eucrita y shergottites basálticas, todos ellos tipo de meteoritos raros: menos del 1% de todos los meteoritos conocidos son condritas enstatita, y menos de un 1% son eucrita.  Las condritas enstatita y las eucrita contienen pequeñas cantidades (un pequeño porcentaje, como máximo) de sílice libre (tridimita, cristobalita y cuarzo), y en las shergottites es un mineral accesorio (<1% del volumen). Algunas acondritas contienen restos de polimorfos de sílice, tridimita y cristobalita.

Algunos de los meteoritos encontrados en la Tierra donde el cuarzo ha sido identificado son el meteorito Grant y el St. Mark s. En la zona de alunizaje del Apollo 15, en 1971, se descubrió el meteorito Hadley Rille (el segundo meteorito en ser descubierto en un cuerpo del sistema solar diferente a la Tierra) el cual también contenía cuarzo.

Variedades

Las variedades más conocidas de cuarzo incluyen la citrina, el cuarzo rosa, la amatista, el cuarzo ahumado, la calcedonia, el ágata o el jaspe.

La distinción más importante entre los diferentes tipos de cuarzo la tenemos entre las variedades macrocristal·lines (cristales visibles a simple vista) y las variedades microcristalinas o criptocristal·lina (agregados de cristales visibles sólo con el uso del microscopio electrónico). Las variedades criptocristal·lines suelen ser translúcidas u opacas en su mayoría, mientras que las variedades más transparentes tienden a ser las macrocristalinas.

Variedades macrocristalinas

Cristal de roca

El cuarzo en estado puro y sin impurezas se denomina cristal de roca o “cuarzo hialino”. cristal de rocaEs totalmente incoloro, ya que no tiene impurezas o inclusiones que afecten su transparencia, y es transparente o translúcido. Su índice de refracción dicroica es extremadamente bajo con una doble refringencia orientada por un eje único, lo que lo hace un excelente conductor y canalizador de ondas lumínicas.

Se encuentra en regiones montañosas y zonas aluviales de todo el mundo. Se aprovecha su estabilidad molecular para controlar la exactitud de circuitos electrónicos debido a su comportamiento resonante. Los guijarros brasileños son una subvariedad del cristal de roca. El nombre se refiere al cuarzo de Brasil en forma de guijarro que se utiliza para hacer esferas ornamentales.

Cuarzo ahumado

El cuarzo ahumado es un tipo grisáceo de cuarzo, Cuarzo ahumadogeneralmente translúcido. Se pueden encontrar cuarzos ahumados con tonalidades desde la transparencia casi completa hasta un vidrio de color marrón-gris que es casi opaco. La variedad de cuarzo ahumado que es de color completamente negro recibe el nombre, en España, de cuarzo moriría.

 

 

Amatista

La amatista es una forma de cuarzo que va desde un color púrpuraAmatista oscuro a violeta claro. Se utiliza a menudo en joyería. El nombre proviene del griego ἀ a – ( “no”) y methustos μέθυστος ( “intoxicado”), una referencia a la creencia de que la piedra protegía a su dueño de embriaguez.

Los antiguos griegos y romanos usaban recipientes de amatista para beber creyendo que esto evitaría la intoxicación alcohólica. La amatista quemada y el cabello de amatista son dos variedades de cuarzo amatista.

La primera (del inglés: Burnt Amethist) es una variedad de amatista que debido a un calentamiento presenta una coloración naranja, amarilla o incluso marrón, que muchas veces es confundida erróneamente con el cuarzo citrino. La segunda es una variedad caracterizada por la formación de cristales aciculares.

Citrina

La citrina, o cuarzo citrino, es una variedad de cuarzo cuycitrinao color varía desde amarillo pálido hasta el marrón. El nombre se deriva del latín citrina que significa “amarillo” y que también es el origen de la palabra “limón”.

El citrino natural son raros, tiene impurezas férricas y rara vez se encuentra en forma natural. La mayoría de los citrinos que se encuentran en las tiendas son en realidad amatistas o cuarzo ahumados tratados a grandes temperaturas para cambiarles el color.

Brasil es el principal productor de citrino, y la mayor parte de su producción viene del estado de Rio Grande do Sul A veces, el cuarzo citrino y la amatista se encuentran juntos en el mismo vidrio, reciben entonces el nombre de ametrina.

Cuarzo rosa

El cuarzo rosa es un tipo de cuarzo con una tonalidad que va desdecuarzo rosa el rosa pálido hasta el rosa oscuro, casi rojo. El color es generalmente causado por las cantidades de titanio, de hierro o manganeso que se puede encontrar en el material masivo.

Algunos cuarzo rosa contiene agujas de rutilo microscópicas. Recientes estudios de rayos X de difracción sugieren que el color se debe a primas fibras microscópicas de dumortierita posiblemente dentro del cuarzo masivo.

Raramente se encuentra en forma de cristal, y cuando esto ocurre se cree que el color es causado por trazas de fosfato o de aluminio. Los primeros cristales fueron encontrados en una pegmatita cerca de Rumford, (Maine, Estados Unidos), pero la mayoría de los cristales en el mercado provienen de Minas Gerais, en Brasil.

Otras variedades según su color

El jacinto de Compostela, también llamado cuarzo hematoide, compostelaes una variedad de cuarzo de color rojo y opaco, formado a partir de la formación de arcillas y yesos del Keuper (Triásico superior).

La mayoría de los autores coinciden en que el nombre PRODEC de la costumbre de los peregrinos a llevarlo al camino de Santiago, unos los recogían durante el trayecto y otros los llevaban desde sus localidades de origen.

Esta variedad de cuarzo se encuentra muy extendida en el Triásico de Valencia y al Triásico del sur de Cataluña, así como en el resto del Triásico de Europa; también se puede encontrar en rocas sedimentarias más modernas debido a la erosión y posterior deposición de los materiales del Keuper. Su color rojo se debe a inclusiones sólidas de hematites.

El ametrina

es una variedad de cuarzo fruto de la combinación ametrinade las palabras amatista y citrina, ya que esta variedad presenta una alternancia de colores, con sectores donde predomina el lila y sectores con predominancia del naranja o amarillo.

Las secciones de diferentes colores suelen cortarse perpendicularmente en el eje c del cristal; como si fuera un molino. Los sectores de color lila están situados bajo las caras romboèdriques positivas (r), mientras que los naranjas se encuentran en las negativas (z).

Mientras que las secciones lilas están formadas por amatista, las naranjas no están formadas por citrino, ya que la coloración la reciben por inclusiones de compuestos de hierro, y por lo tanto se podría decir que están formadas por cuarzo ferruginoso.

El cuarzo azul es una variedad macrocristal·lina del cuarzo. Puede ser opaco o translúcido, y se caracteriza por ser de color azul. Este color es generado por las inclusiones sólidas de algunos minerales fibrosos como la magnesioriebeckita y crocidolita. El término cuarzo azul también puede ser utilizado por algunas cuarcitas masivas con inclusiones de minerales azules.

El cuarzo Prasa, también llamado prasiolita, Prasa o cuarzo verde, es una forma verde de cuarzo. Es una variedad rara en la naturaleza; y se encuentra en pocos yacimientos en todo el mundo. La mayoría de piezas se utilizan en la confección de joyas.

Se encuentran en el mercado cuarzo verdes que en realidad son amatistas tratadas con calor para hacer cambiar su color. El cuarzo Prasa que rodea malaquita se conoce como Prasio-malaquita.  Es muy parecido al Prasa y la calcedonia plasma. No se debe confundir con la prasolita; una variedad del grupo de la clorita. En algunos casos el Prasa puede ser dicrómico: azul-verde o verde oliva / verde.

El cuarzo lechoso es una variedad de cuarzo opaco (o semitransparente) y de color blanco.

El cuarzo ferruginoso es una variedad de cuarzo de color rojo, marrón o amarillo con inclusiones de limonita o hematites, normalmente masivo y opaco.

El ojo de tigre es una piedra preciosa con chatoyància. Es una roca metamórfica de un color dorado a rojo-marrón, con un brillo sedoso. Una variedad de incompleta silicificació azul llama “ojo de halcón”. Es una mezcla de limonita, cuarzo y riebeckita.

El cuarzo bravo (del inglés, Bull Quartz) es una variedad de cuarzo masiva que presenta un aspecto lechoso de color blanco que puede llegar a tonalidades grises.

La cotterita es una variedad de cuarzo, llamada así en honor a su descubridora: Miss Cotter. Esta variedad presenta un brillo nacarado-metálica que se sobrepone a los cristales de cuarzo preexistentes. Fue descrita originalmente en el Bosque de Roca, Irlanda.

El cuarzo iridiscente es una variedad de cuarzo cristalino. La principal característica de esta variedad son las iridiscencias de colores que presenta principalmente en las caras romboèdricas. Esta variedad se da en cristales incoloros normalmente, que se suelen encontrar en porosidad en basaltos u otras rocas. Algunos sinónimos son: anandalita, cuarzo aurora, cuarzo iris o cuarzo arco iris.

El cuarzo lítico es una variedad de cuarzo cristalino de color rosa / lila, de translúcido a opaco. Suele contener inclusiones sólidas de minerales ricos en litio como lepidolita.

Otras variedades según su forma

El cuarzo Herkimer (o diamante de Herkirmer) es una variedad de cuarzo cristalino; muy translúcido; sin inclusiones, con el prisma acabado en pináculo por los dos extremos (biterminat). Su brillo es muy elevada. Se encuentra en Herkimer, Nueva York, y es una variedad muy apreciada por los coleccionistas.

El apricotina es una variedad de cuarzo. Su nombre proviene del inglés apricot, que en catalán significa albaricoque como consecuencia de su morfología y color. Los especímenes son nódulos de cuarzo de color albaricoque (amarillo-rojizo). Fue descrito originalmente en Sunset Beach, Nueva Jersey, Estados Unidos.

La vela de Arkansas es una variedad de cuarzo que se caracteriza por presentar agrupaciones de cristales de cuarzo que parecen velas. Los cristales individuales presentan una relación altura-anchura de siete a uno.

El cuarzo Babel es una variedad de cuarzo llamada así por su similitud con la torre de Babel. La morfología se debe a la interrupción de su crecimiento en algunos puntos por otros minerales posteriormente disueltos. Fue descrita originalmente a Bere Alston, Devon, Reino Unido.

El cuarzo cactus es una variedad de cuarzo donde los cristales se encuentran incrustados por una segunda generación de cristales más pequeños que crecen en las caras prismáticas de los cristales más grandes. La segunda generación de los cristales no sigue la orientación cristalográfica de los cristales de la primera generación. En inglés, esta variedad también se denomina como spirit quartz (cuarzo espíritu) o pineapple quartz (cuarzo piña).

El cuarzo cubierto (del inglés, capped cuarzo) es una variedad de cuarzo separable en diferentes porciones que suelen encajar entre sí. Esto es causado por finas capas de arcilla entre las porciones que se forman entre diferentes estadios de crecimiento mineral.

La dragonita es una variedad de cuarzo que se caracteriza por presentar cuarzo en nódulos redondeados que han perdido su brillo. Se suele encontrar en gravas. Hay leyendas que hablan sobre cómo estos nódulos caían de la cabeza de los dragones mientras volaban.

El cuarzo hilo (de el alemán, Fadenquarz), es una variedad de cuarzo. Se suele formar en fisuras que amplían ampliamente y constante; cuando la fractura se abre demasiado, los cristales de cuarzo se rompen. En una solución acuosa rica en sílice, esta ruptura de los cristales se repara rápidamente, formando un nuevo cristal que se adjunta en la pared opuesta de la fractura. Mientras la fractura continúa extendiéndose, el ciclo de formación-rotura de los cristales sigue. Esta variedad se suele formar en fisuras provocadas por extensión en diferentes ambientes, normalmente en fisuras de tipo alpino. En algunos casos se pueden observar intercreixements de tipo cortina entre los cristales.

El fensterquarz (literalmente del alemán, cuarzo ventana) es una variedad de cuarzo con crecimiento esqueléticos y caras romboèdriques que recuerdan al marco de una ventana.

El gwindel (del alemán, girado o retorcido) es una variedad de cuarzo caracterizada por cristales de cuarzo que crecen y se giran ligeramente alrededor de un solo eje. Esto da lugar a cristales tabulares que se encuentran retorcidos. Los gwindels se encuentran en fisuras de tipo alpino y siempre van acompañados de cuarzo con hábito normal. A menudo se encuentran ahumados, mientras que son menos frecuentes los gwindels subvariedad cristal de roca. El proceso por el que se retuercen los cristales es debido a un alto número de dislocaciones en la estructura típica de crecimientos lentos.

El haytorita es una variedad de cuarzo cristalino. Inicialmente, el nombre haytorita, se daba a pseudomorfs de cuarzo de datolita encontrados en la mina Haytor (Cornualles). Posteriormente, el nombre se extendió a otros tipos de pseudomorfs de cuarzo, incluyendo la calcita, la siderita y la dolomita.

El cuarzo erizo (del inglés, hedgehog stone) es una variedad de cuarzo caracterizada por presentar inclusiones sólidas aciculares de goetita.

El cuarzo macromosaico (también conocido como cuarzo Friedlaender) es una variedad de cuarzo donde los cristales presentan puntos de sutura en las caras. A pesar de su estructura interna de mosaico, en sección pulida, el cuarzo aparecerá perfectamente claro y homogéneo. Si una sección transversal de un cristal se observa entre dos polarizadores cruzados, la estructura interna del vidrio se hace visible. El cuarzo macromosaic es típico de las pegmatitas y de fisuras alpinas.

Los cristales normalmente muestran un hábito prismático, así como formas intermedias, y una gran variedad de formas cristalográficas accesorias. Esta variedad es frecuente que presente maclas, y se presenta en las variedades cristal de roca, cuarzo ahumado, cuarzo citrino, pero nunca en amatistas.

El cuarzo de aceite (del inglés, Oil Quartz) es una variedad del Tirol, Austria que contiene manchas amarillas en las grietas.

El cuarzo pseudocúbico es una variedad de cuarzo con apariencia pseudocúbica. Los cristales presentan una morfología en forma de cubo con los vértices descabezados.

El cuarzo rutilado es una variedad de cuarzo que presenta inclusiones sólidas de rutilo en hábito acicular.

El cuarzo en cetro es una variedad de cuarzo que tiene forma de cetro; esta forma se da para el crecimiento de dos generaciones de cuarzo, donde la segunda es la más larga y parece que sostenga la primera, que suele ser más corta y ancha. En caso de que sea al revés, es decir, que la generación más corta y ancha es la que sostiene la más larga se llama cuarzo en cetro invertido.

El Schwimmstein es una variedad de cuarzo terrosa, de hábito nodular. Su peso específico es inferior a 1,00, y por tanto, flota en agua.

El cuarzo de impacto (del inglés Shocked Quartz)) es una variedad de cuarzo formada a altas presiones pero temperaturas limitadas. Durante el estadio de alta presión, la estructura del mineral se deforma a lo largo de los planos cristalinos. Estos planes, que con un microscopio se observan como líneas, se denominan PDF (del inglés planar deformation features [en catalán: rasgos de deformación planar]) o láminas de choque. Esta variedad se suele encontrar en cráteres de impacto; ya menudo se encuentra asociada a polimorfos de sílice de alta presión, como la coesita y la stishovita.

El cuarzo estrella es una variedad de este mineral. Se llama así por la forma que presentan los agregados de cristales radiales.

El cuarzo de Suttroper, de Warstein o diamante de Suttroper, es una variedad de cuarzo de hábito prismático terminado con pirámide por los dos extremos. El nombre proviene de los ejemplares de cuarzo lechoso descritos en Suttrop, Westfalia, Alemania. Se suele utilizar el plural a la hora de referirse a esta variedad (cuarzos de Suttroper), ya que Suttrop no es la única localidad donde se han descrito.

“Diamantes”

Algunas variedades se conocen con el nombre de diamantes, aunque no son verdaderamente diamantes, sino cuarzo, probablemente para hacer referencia a la morfología o en el brillo adamantina de algunas variedades.

Se conocen los diamantes de Bristol (con un brillo elevada que se encuentran en el distrito de Bristol),  los diamantes de Cape May (encontrados en Cape May (Nueva Jersey); guijarros de cuarzo redondeados por la erosión del agua ), los diamantes de Clear Lake (llamados así por su lugar de procedencia, el lago Clare, en California),  los diamantes de Marmaroscher (caracterizados por el hábito prismático de los cristales, doblemente terminados, normalmente encontrados en rocas sedimentarias. Esta variedad a suele presentar inclusiones de hidrocarburos.

Se llaman así por el condado húngaro del siglo XIX, el condado de Marmarosch (actuales Rumania y Ucrania), los diamantes de Mutzschen (procedentes de Mutzschen, un pueblo de Sajonia),  los diamantes de Schaumburger (incoloros, o ligeramente ahumados, prismáticos, que se encuentran cerca del monte Rumbeck, Baja Sajonia, Alemania. El nombre deriva del castillo de Schaumburg que se encuentra cerca del lugar donde fue descrita la variedad),el diamante de Vallum, y los diamantes de Öhrli (normalmente encontrados en rocas sedimentarias, y originalmente descrito en Öhrli, Alpstein, Suiza).

Variedades criptocristalinas

Calcedonia

La calcedonia es una forma criptocristal·lina de cuarzo compuesta por intercreixements muy finos de cuarzo y moganita. Ambos son minerales de sílice, pero se diferencian en que el cuarzo tiene una estructura cristalina trigonal, mientras que la moganita es monoclínica. La variedad más conocida de calcedonia es el ágata.

Otras variedades menos conocidas de calcedonia son la piedra de Amarillo (llamada así por su localidad tipo en Texas, Estados Unidos),  el amberina (de color amarillo o amarillo verdoso que se encuentra en el Death Valley, en California, Estados Unidos),  el azurcalcedònia (de color azul debido a la acción de la crisocol·la, procedente de Arizona, Estados Unidos), la beekita (pseudomorfitza coral o conchas de moluscos; procedente de Devon, Reino Unido), la binghamita (con inclusiones de fibras de goetita y / o hematites dispuestas paralelamente.

Es similar al ojo de tigre. Procedente de Minnesota, Estados Unidos), la piedra de sangre (de color verde oscuro o azul verdoso con pequeños puntos rojos que parecen sangre), la calcedonia azul (de color azul),  la buhrstone (utilizada para hacer ruedas de molino),  la cornalina o carneola (rojiza, que se utiliza comúnmente como una piedra semi-preciosa, coloreada por las impurezas de óxido de hierro.

El color puede variar mucho, desde tar onja pálido hasta una intensa coloración casi negro),  la calcedonia crómica (de un color verde intenso como consecuencia de los componentes de cromo. La calcedonia crómica ha encontrado en colecciones romanas de gemas; estas calcedonias probablemente vendrían de los depósitos de cromo de la actual Turquía.

Los especímenes actuales provienen de Zimbabwe, bajo el nombre mtorolita y de Bolivia bajo el nombre chiquitanita),  la cubosilicita (pseudomórfica de fluorita, que se encuentra en forma de pequeños cubos azules), la damsonita (de color lila , claro u oscuro, procedente de California, Estados Unidos), la diackethyst (nombre local para las esferas de calcedonia translúcidas de color vino o amatista, procedentes de Escocia), el herbeckita (impregnada con hierro hidratado, procedentes de Bohemia, República Checa), la myrickita (nombre local para la calcedonia gris con puntos rojos de cinabrio; procedentes de California, Estados Unidos), la pietersita (con fibras de Anfíbol con diferentes grados de alteración. de color azul gris, marrón y amarillo. las fibras causan un efecto similar al del ojo de tigre),  el plasma (variedad microgránulos y microfibrosa que presenta diferentes tonalidades de verde como consecuencia de las partículas diseminadas de algunos silicatos como la celadonita o la clorita, entre otros), el crisoprasa o crisoprasa (translúcida, de color verde debido a las cantidades pequeñas de níquel que contiene, la quarsina (fibrosa, normalmente intercreix con otros tipos más comunes de calcedonia fibrosa.

Fue llamada en 1892 por Auguste Michel-Lévy y Ernest Charles Philippe Auguste Munier-Chalmas por su parecido con el cuarzo), el sargo (de color marrón.

Según Plinio el Viejo fue llamada así por Sardis, a lidia, donde fue descubierta inicialmente. Es posible que el nombre provenga del persa Sereda que significa rojo amarillento), y la seftonita (de color verde musgo, translúcida).

Ágata

Las ágatas se caracterizan por su gran finura del grano y el brillo del color. Aunque las ágatas se pueden encontrar en varios tipos de roca, están clásicamente asociadas con rocas volcánicas y pueden ser también comunes en algunas rocas metamórficas.

Se conocen una gran variedad de ágatas, como por ejemplo el abakusz-KO,el ágata-jaspe (una variedad que presenta jaspe con vetas de calcedonia), el coral agateïtzat (que consiste en un reemplazo del coral por ágata o calcedonia), el ágata azul (presenta bandeado y un color azul pálido),  el ágata de Botswana (procedente de Botsuana, con un agitado muy marcado formado por líneas finas y paralelas paralelas entre ellas.

Los colores varían entre rosados y blanco), el ágata bretxificada (consistente en una matriz de fragmentos de ágata producidos por la rotura de la misma, cimentados posteriormente de manera natural), la ágata nubosa (normalmente de color gris, con inclusiones esborronades; a menudo parece que hubiera niebla dentro del mineral), el ágata loca (caracterizada por presentar un bandeado multicolor con diferentes plegamientos), el ágata Enhydra (formada por nódulos parcialmente llenados de agua), el ojo de ágata (presenta un patrón de anillo conce ntric que recuerda a un ojo),  el ágata de fuego (con inclusiones de otros minerales como la goetita o de asociaciones minerales como la limonita; estas inclusiones generan un efecto iridiscente que recuerda al fuego), el ágata fortificación (con unos contactos angulosos que recuerdan las murallas de una fortificación o de un castillo), el ágata fósil (ágata como reemplazo de material fósil), el ágata cacholong, Kalmuck o también ovoides de Haema (rojiza, en ovoides), el ágata iris o ágata de Santmartí (una ágata iridiscente que cuando se corta en láminas y se observa en luz transmitida exhibe todos los colores del espectro visible), el ágata de Laguna (con amplia variación de colores procedente de Ojo Laguna, Chihuahua, México), el ágata de Lake Superior (se cree que es una de las ágatas más antiguas del mundo, con más de un millón de años; se encuentra en el norte de Estados Unidos. el original es procedente de la región del Lago Superior, y generalmente presenta unos colores deslucidos ), el ágata paisaje (del inglés, landscape agate, es una ágata con inclusiones que producen el efecto como si f hueso un paisaje),el ágata mexicano lace (ágata ondulada procedente de México), la piedra de Mocha (con inclusiones de pirolusita, descrita originalmente en Mocha, en Arabia Saudí), el ágata de musgo o ágata árbol (con inclusiones sólidas de algunos minerales como la clorita o la hornblenda. Generalmente es transparente, blanca o con tintes verdes), el ágata de Nipomo (con inclusiones de marcasita, que fue descrita inicialmente en Nipomo, California, Estados Unidos), el ágata de sangre de paloma ( de color rojo sangre con tonalidades blancas; procedente de Utah, Estados Unidos), el ágata penacho (presenta en su interior estructuras en forma de penacho; en algunos casos coloreadas. Puede parecerse al ágata de musgo), el ágata cinta (agitada), el ágata de piel de serpiente ‘(con un relieve en la superficie que recuerda a la piel de una serpiente), o la youngita (variedad de ágata o jaspe que se encuentra rodeada por cristales de cuarzo dispuestos en drusa. Descrita cerca de Guernsey (Wyoming), en calizas).

También es muy conocido el ónix, una variedad de ágata agitada. La gama de colores que presenta el ónix va desde una transparencia prácticamente total hasta casi todos los colores (excepto algunos matices, como el morado o azul). Comúnmente, los especímenes de ónix contienen bandas de negro y / o blanco. Sus bandas son paralelas entre sí, al contrario de las bandas que a menudo se pueden ver en las ágatas bastante más caóticas. El sardónice es una variedad de ágata muy similar, con bandas rojas, marrones, negras y blancas.

Jaspe

El jaspe es una variedad opaca e impura de sílice, generalmente de color rojo, amarillo, marrón o verde (y azul en raras ocasiones). Este mineral se rompe en una superficie lisa, y se utiliza tradicionalmente para la ornamentación o como una piedra preciosa. El jaspe es básicamente sílex que debe su color rojo a inclusiones de hierro.

Algunas variedades son el jaspe bola (formado por bandas concéntricas de color rojo y amarillo. El nombre también es utilizado para describir masas esféricas de jaspe), la basanitas (de color negro; se utiliza para estimar la pureza las aleaciones de oro. No se debe confundir con el mineral bassanita ni con la roca basanitas), la Bayat (nombre local para la variedad ferruginosa de color marrón. Descrita originalmente en la provincia de Oriente, Cuba ), el crisojaspi (recibe el color verde de la crisocola),  la creolita (con bandas de color rojo y blanco), la dallasita (de color verde o negro. Procedente de Vancouver, Canadá), a darlingita (tipo piedra de lidia. Procedente de Victoria, Australia), el jaspe egipcio (de color marrón alternado con rayas negras, lo que se encuentra en Egipto, o ratlees rojas, lo que ha sido descrito en Baden-Württemberg), la irnimita (multicolor, asociada con tipos de manganeso en el este de Siberia. su color es prod uido por los óxidos de manganeso, a menudo braunita, Anfíbol alcalinos de color azul, hidróxidos de hierro marrones y fragmentos de cuarzo puro de color blanco. Su nombre proviene de su localidad tipo, donde se juntan los ríos Ir y Nimi, el Krai de Khabarovskii, Rusia), la kinradita (orbicular, procedente de San Francisco, Estados Unidos), la pastelito (con colores tipo pastel),  la quetzalitztli (de color verde esmeralda para las inclusiones de moscovita crómica. Procedente de Guatemala), y la wilkita (de color amarillo, lila, rosa y / o verde. Procedente de Idaho, Estados Unidos).

Venturina

La Venturina o aventurina, es una forma de cuarzo de color verde que se caracteriza por su transparencia y la presencia de inclusiones de minerales laminares tales como poco, fucsita y hematites que le dan un efecto brillante o reluciente. Se suele utilizar como gema.

Usos del cuarzo

Es uno de los minerales más empleados que hay; su utilidad recae en sus propiedades físicas y químicas: tiene una dureza de 7 en la escala de Mohs, lo que lo hace durable y resistente a la abrasión; es químicamente inerte, lo que lo hace útil en la elaboración de material de laboratorio o como material para fabricar recipientes para líquidos reactivos.

También presenta propiedades piezoeléctricas que lo hacen un mineral valioso en la industria electrónica. Su color, brillo y diafanidad lo hacen un mineral apreciado en el mundo de la gemología y joyería.

Una de las aplicaciones más conocidas del cuarzo es en el mundo de la joyería, donde las variedades de cuarzo de diferentes colores han sido utilizados para la fabricación de joyas durante muchos años. El cuarzo también se emplea para la construcción.

Aunque la mayor parte del cuarzo utilizado actualmente es empleado para formar cemento, el cuarzo también es utilizado como material formador de vidrio. Grandes cantidades de cuarcita sedimentaria y arenas quarsítiques explotan para la obtención de cuarzo relativamente puro; estas cuarcitas y arenas son utilizadas en la industria del vidrio; también es empleado para fabricar cerámica y utensilios de laboratorio (probetas, tubos de ensayo, placas de petri …).

El cristal de cuarzo tiene unas interesantes propiedades como un coeficiente de expansión térmica muy bajo, transparencia en luz ultravioleta, también es químicamente inerte y con él se pueden crear utensilios de un grosor fino pero resistentes.

Debido a su resistencia a los compuestos químicos (inerte) y al calor, se utiliza como material de construcción en las fundiciones; con una temperatura de fusión más elevada que la mayoría de los metales que se utilizan en los moldes de fundición, tales como ladrillos refractarios, que pueden estar fabricados a partir de arena quarsítica.

El cuarzo también se utiliza como fundente en la fundición de metales. Como ya se ha citado anteriormente, el cuarzo es un mineral clave para la fabricación de cerámica, y por tanto está presente en productos tales como vajillas, sanitarios, ornamentos, baldosas y ladrillos. En este contexto también es importante en la fabricación de ladrillos refractarios para altos hornos, debido a la rea resistencia a elevadas temperaturas y fabricación de colas.

Como ya se ha mencionado antes, el cuarzo es utilizado en la fabricación de vidrio. En este proceso, el cuarzo es el material principal sea quien sea el tipo de vidrio a fabricar. Como derivados del vidrio u objetos construidos a partir de este se encuentra una amplia gama de productos tales como botellas o jarras, ventanas, espejos, parabrisas, vajillas (vasos o platos), bombillas, fluorescentes, pantallas de televisión y ordenador, vidrios ópticos (gafas, microscopios, telescopios …) y fibra de vidrio.

Debido a sus propiedades piezoeléctricas, una de las aplicaciones más conocidas del cuarzo es el se uso como oscilador en circuitos eléctricos de relojes y ordenadores y también como membrana en dispositivos de ultrasonidos. El cuarzo es también la principal fuente (o “tipo”) de silicio que se conoce; este silicio menudo se usa integrado en microchips para ordenadores o dispositivos electrónicos. En la industria petrolera el cuarzo se utiliza principalmente en algunos procesos de explotación de hidrocarburos como el fracking.

En este proceso, las partículas de cuarzo de determinadas medidas y formas redondeadas son bombeadas hacia los estratos que contienen el hidrocarburo succeptible ser explotado; estas partículas mejoran la permeabilidad de la roca y permiten extraer el petróleo de una manera más rápida y barata.

El cuarzo también se utiliza en una amplia gama de deportes, generalmente en la construcción o adaptación de pistas, campos o superficies donde se llevan a cabo los deportes en cuestión. Unos ejemplos de este tipo de aplicación son las superficies donde se practica la equitación, que generalmente son formadas por este material, ya que éste permite una mejor sujeción del caballo en caso de lluvia.

También se utiliza como método de drenaje en campos de fútbol, hockey, rugby o golf. El cuarzo juega también un papel importante en la agricultura y la ganadería, donde se utiliza tanto en granjas, en jardinería comercial, horticultura e ingeniería forestal como acondicionador de suelos, fertilizante o aditivo en comida de animales.

El cuarzo también es el principal medio de filtración y depuración de aguas. Mediante partículas finas se utiliza para filtrar las aguas y extraer las partículas sólidas. El cuarzo también ha sido destinado a lo largo de la historia o actualmente en resolver problemas cotidianos; por ejemplo, siglo XII el cuarzo ahumado se utilizaba para la fabricación de gafas de Sol en China. Los aborígenes australianos lo veneraban como componente de su sustancia mística maban.

Otro uso relevante del cuarzo se da en el mundo del esoterismo. Debido a su elevada dureza en la escala de Mohs, el material se utiliza también como abrasivo; polvo de cuarzo o de sílice se emplea para serrar  y para pulir.

El cuarzo también es un material fundamental para la industria química y la industria metalúrgica. En el primer caso se utiliza para producir una amplia gama de compuestos químicos relacionados con el silicio (silicato de sodio, gel de sílice, tetracloruro de sílice y silicio puro. El silicio puro se utiliza para la producción de chips de silicio , en núcleo de la informática actual.

Muchos compuestos de silicio son utilizados como detergentes, productos farmacéuticos o cosméticos. en el segundo caso; el cuarzo se utiliza como materia prima para la producción de silicio metálico o ferrosilicio. el primer usa en la producción de aleaciones basadas en aluminio, cobre y níquel, mientras que el segundo es un ingrediente en la producción de hierro y acero.

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