Quarzo
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| Quarzo | |
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| Classificazione Strunz | IV/D.01-10 |
| Formula chimica | SiO2 |
| Proprietà cristallografiche | |
| Gruppo cristallino | |
| Sistema cristallino | |
| Classe di simmetria | |
| Parametri di cella | |
| Gruppo puntuale | 3 2 |
| Gruppo spaziale | P 3121,P 3221 |
| Proprietà fisiche | |
| Densità | 2,65 g/cm³ |
| Durezza (Mohs) | 7 |
| Sfaldatura | |
| Frattura | |
| Colore | |
| Lucentezza | |
| Opacità | |
| Riflessi | |
| Diffusione | |
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Il quarzo (ossido di silicio, SiO2) è il minerale più abbondante nella crosta terrestre (circa il 12% del suo volume). Ha una struttura cristallina trigonale costituita da tetraedri silicio-ossigeno uniti tra loro per i 4 vertici a formare delle spirali ad andamento destro o sinistro. In alcuni cristalli le parti cristalline destre o sinistre coesistono a formare i geminati. La durezza è 7 sulla scala di Mohs. L' "abitus" (la forma) è quello di un prisma esagonale con ai vertici le facce di due romboedri disposte in modo tale da simulare una bipiramide esagonale.
Il nome quarzo ha origini germaniche (non ancora del tutto chiarite) mentre in passato tale minerale si chiamava "ghiacciolo" ovvero "cristallo" (da crio = freddo). Gli antichi greci ritenevano infatti che si trattasse di ghiaccio così freddo da non poter più essere scongelato.
Tra le varietà del quarzo, l'ametista (vedi poi) merita un'attenzione storico-mitologica. Ametista era infatti una ninfa del corteo di Diana, dea particolarmente sensibile al tema della castità. Di tale ninfa, in un momento di estasi etilica, si invaghì Bacco che iniziò così ad inseguirla per possederla. La ninfa chiese aiuto alla sua signora la quale, per proteggere non tanto la vita quanto la castità della ninfetta, la trasformò in gelido cristallo di quarzo. Rinsavito dalla sbornia, Bacco si commosse della fine della ninfetta e così le dette il color del vino e la proprietà di preservare dei ed umani dagli eccessi delle ubriacature. Tra i ricchi (soprattutto nella Roma imperiale) comparve quindi il vezzo di immergere un anello di ametista nel bicchier di vino prima di bere. Dato che all'epoca tale gemma era rara e preziosa, e questa usanza era in voga solo tra i potenti, l'anello di ametista, venne visto pian piano come un simbolo di potere. L'usanza che i potenti di Roma avessero un anello di ametista si radicò così tanto tra il popolino che tale simbolo venne utilizzato più tardi dalla chiesa cattolica romana per esprimere autorità. Ancor oggi tale anello fa parte del corredo vescovile.
Sempre dal punto di vista storico, va anche ricordato che sette delle dodici gemme del Razionale (un pettorale sacro portato dagli antichi sarcerdoti ebraici) ognuna delle quali rappresentava una qualità del Dio, erano varietà di quarzo. La sardonica, il citrino, il diaspro, la corniola, l'ametista e l'onice.
Essendo uno dei minerali della crosta terrestre più comuni, il quarzo ha un gran numero di varietà differenti. Una prima, importante, distinzione va fatta tra le varietà macrocristallina (cristalli individuali visibili ad occhio nudo) e la microcristallina o criptocristallina (aggregati di cristalli visibili solo utilizzando elevati ingrandimenti). Calcedonio è un termine generico per il quarzo criptocristallino. Le varietà criptocristalline sono sia traslucide o per lo più opache, mentre le varietà trasparenti tendono ad essere macrocristalline.
Sebbene molti dei nomi delle varietà provengano storicamente dai colori del minerale, gli attuali schemi di denominazione scientifica fanno riferimento in primo luogo alla microstruttura del minerale. Il colore è un identificatore secondario per i minerali criptocristallini, sebbene sia un identificatore primario per le varietà macrocristalline. Questo, comunque, non è sempre vero.
Principali tipi di varietà di quarzo
| Calcedonio | ogni quarzo criptocristallino, sebbene usato generalmente solo per il materiale bianco o leggermente colorato. In caso contrario sono usati nomi più specifici. |
| Agata | Calcedonio a bande di diverso colore legate ad impurità presenti nel reticolo cristallino, translucido; |
| Onice | Varietà di Agata dove le bande di accrescimento sono diritte, parallele al letto e di dimensione costante; |
| Diaspro | Calcedonio opaco per la presenza di impurità; |
| Aventurina | Calcedonio traslucido con piccole inclusioni (normalmente mica) che riflettono la luce; |
| Occhio di Tigre | Quarzo fibroso, che esibisce una luminescenza cangiante; |
| Ametista | Porpora, più o meno trasparente |
| Quarzo Citrino | Dal giallo al rosso arancio, più comunemente giallo verdastro; |
| Quarzo Rosa | Rosa, traslucido, può manifestare diasterismo; |
| Quarzo latteo, o quarzo neve | Bianco, da traslucente a opaco, può manifestare diasterismo; |
| Quarzo affumicato | Marrone, trasparente. L'opacità è spesso dovuta danni da radiazione nella struttura del reticolo cristallino; |
| Morione | Marrone scuro, opaco; |
| Corniola | Calcedonio arancio rossastro, traslucente; |
Non tutte le varietà di quarzo sono presenti in natura. La prasolite, un materiale di colore olivastro, viene prodotta con l'esposizione al calore. Sebbene il quarzo citrino sia presente in natura, la maggior parte è prodotta dall'ametista riscaldandola. Il carnelian è trattato di frequente con il calore per aumentare l'intensità del colore.
Dato che i quarzi naturali sono molto spesso geminati, molto del quarzo utilizzato dall'industria è sintetico. Cristalli di grandi dimensioni, perfetti e non geminati vengono prodotti in una autoclave attraverso un processo idrotermale, chiamato metodo Spezia, dal nome del suo inventore, l'ingegnere ossolano Giorgio Spezia: anche gli smeraldi sono prodotti in questo modo.
Il quarzo è un costituente comune delle rocce sialiche, tra le quali il più conosciuto è il granito; è abbondante anche come componente delle rocce sedimentarie, preferenzialmente nelle arenarie a causa della sua elevata resistenza alla degradazione chimica da parte agenti atmosferici ed alla sua insolubilità all' acqua. Alcuni proprietà fisiche dei cristalli di quarzo sono la piezoelettricità e la piroelettricità (ovvero la capacità di emettere un impulso elettrico dopo compressione o dopo riscaldamento). Tali proprietà sono sfruttate dagli oscillatori, dai dispositivi elettronici come gli orologi al quarzo e dalle radio.
Il quarzo è solo una delle 19 fasi cristalline della silice e cristallizza secondo due impalcature atomiche distinte, conosciute come quarzo-α e quarzoβ. Quello comunemente rinvenuto è sempre quarzo alfa perché a temperatura e pressione ambiente anche il quarzo beta si trasforma in alfa (per riarrangiamento del reticolo). I cristalli di quarzo alfa mancando del centro di simmetria presentano individui destri e sinistri. Il senso del cristallo è spesso individuabile dalla presenza di una piccola faccetta trapezoedrica situata tra il prisma esagono e il romboedro della piramide esagonale.
Ad alta pressione il quarzo si trasforma in tridimite, un minerale con la stessa composizione ma con un reticolato atomico più compatto; a pressioni ulteriori la stessa tridimite si trasforma in cristobalite che rappresenta il termine estremo di compattazione della silice (è nota quasi esclusivamente in crateri generati da meteoriti).
Per le sue proprietà fisico-meccaniche il quarzo è ampiamente utilizzato nell'industria dei rivestimenti, pavimentazioni, piani da lavoro sotto forma di agglomerato in lastre di spessore variabile.
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