Quars

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca
Quars

Cristalls de quars de Minas Gerais, Brasil
Classificació
Categoria òxids
Fórmula química SiO2
Nickel-Strunz 04.DA.05
Dana 75.01.03.01
Propietats fisicoquímiques:
Sistema cristal·lí trigonal
Hàbit cristal·lí prismàtic hexagonal, en druses, massiu, de gra fi a microcristal·lí
Estructura cristal·lina a = 4.9133 Å, c = 5.4053 Å; Z = 3
Simetria trigonal 32
Color incolor o blanc. Segons les varietats pot presentar diversos colors.
Exfoliació imperfecta {1011}
Fractura concoïdal, estellosa
Tenacitat fràgil
Duresa 7
Lluïssor vítria
Ratlla blanca
Diafanitat transparent a translúcida
Gravetat específica 2,65; variable entre 2,59 i 2,63 en varietats impures
Densitat 2,65
Propietats òptiques uniaxial (+)
Índex de refracció nω = 1.543–1.545
nε = 1.552–1.554
Birefringència +0.009 (interval B-G)
Pleocroisme no en té
Fluorescència pot ser triboluminescent, amb fluorescència groga, taronja, crema i verda
Punt de fusió 1670 °C (β tridimita), 1713 °C (β cristobalita)
Solubilitat en HF
Altres característiques piezoelèctrica
Referències [1]

El quars és un mineral molt comú, el més abundant que podem trobar a la superfície terrestre.[1] És un compost químic de silici i oxigen (diòxid de silici o sílice) amb fórmula SiO2. Segons la classificació de Nickel-Strunz pertany a la classe dels òxids, tot i que mineralògicament també podria ser considerat com un tectosilicat.[2]

Etimologia[modifica | modifica el codi]

L'origen de la paraula quars no és òbvia. La hipòtesi més estesa diu que deriva de la paraula alemanya Quarz i de la seva predecessora en l'alt alemany twarc, que probablement es va originar de l'eslau.[3] Els grecs l'anomenaven krystallos (en grec: κρύσταλλος), i Sèneca, Plini el Vell o Paracels donaven per bona la idea que el quars era aigua gelada comprimida i convertida en roca; de fet, l'arrel grega κρύοσ significa fred, mentre que στέλλειυ significa contraure's o solidificar-se.[n. 1][4] El primer document imprès que utilitza la paraula quertz va ser publicat anònimament l'any 1505, i va ser atribuït a un físic de la ciutat de Freiberg, Alemanya anomenat Ulrich Rühlein von Kalbe. Agrícola utilitzava per a referir-se al quars els termes quertze, crystallum, silicum, silex, i silice. L'any 1941 es va proposar un origen etimològic per a la paraula quars. Segons aquesta proposta, els miners de Saxònia anomenaven les vetes grans gänge i a les més petites querklüfte; el nom erz o ertz s'utilitzava per a denominar les menes. és possible que la unió de querklüfte i ertz donés origen al terme querkluftertz. [5]

Propietats[modifica | modifica el codi]

El quars cristal·litza en el sistema hexagonal (trigonal) a partir de magma àcid. Aquesta forma natural de diòxid de silici es troba en una impressionant gamma de varietats i colors. És incolor en estat pur, pot adoptar nombroses tonalitats si porta impureses. És un mineral de gran duresa, 7 a l'escala de Mohs, capaç de ratllar l'acer. És un polimorf de la coesita, la cristobalita, la moganita, la seifertita, la stishovita i la tridimita, i isoestructural amb la berlinita.

Propietats piezoelèctriques[modifica | modifica el codi]

El quars és conegut per les seves propietats piezoelèctriques: quan es comprimeix es produeix una separació de càrregues elèctriques que genera al seu torn una diferència de tensió, i de manera recíproca reacciona mecànicament quan se sotmet a un cert voltatge. Aquest efecte el converteix en un element de gran utilitat per a gran varietat de transductors, des d'encenedors fins a altaveus o micròfons. Aquesta reciprocitat permet usar-lo per construir altaveus per freqüències sonores altes, és a dir, si apliquem un camp elèctric variable, mitjançant un corrent elèctric altern sobre les cares oposades d'un cristall de quars, aquest vibra amb la mateixa freqüència del corrent. Aquest mateix principi és aprofitat per construir rellotges de quars.

Ressonància[modifica | modifica el codi]

Una altra característica interessant d'un cristall de quars és que pot presentar un comportament ressonant. De la mateixa manera que un pèndol o un gronxador oscil·la a una freqüència pròpia si, després de donar-li impuls, se li deixa moure's lliurement, un cristall de quars sotmès a un estímul elèctric pot continuar vibrant a una certa freqüència (dependent de la pròpia naturalesa del cristall) fins a perdre aquest impuls inicial. Si es manté l'estímul de manera periòdica i sincronitzada, tindrem un senyal a una freqüència extraordinàriament precisa... en el que podria considerar-se la contrapartida electrònica d'un rellotge de pèndol. Aquesta aplicació és comuna en tot tipus de sistemes electrònics com a rellotges, microprocessadors, oscil·ladors, etc.

Termoluminescència[modifica | modifica el codi]

La termoluminescència és la capacitat d'emetre llum quan és escalfat. Els raigs còsmics procedents de l'espai produeixen canvis en l'estructura cristal·lina del quars que s'acumulen amb el temps. Quan s'escalfa el quars, l'estructura torna a la normalitat, emetent llum. Com més temps ha estat radiat, més llum emet el quars. En mesurar les longituds d'ona, i comparar-les amb elements ja datats, es pot obtenir el temps que ha estat exposat a la intempèrie. La tècnica arqueològica de datar quars se li denomina datació amb termoluminescència.

Propietats abrasives[modifica | modifica el codi]

S'utilitza com abrasiu sota el nom de sorra silícia, i es considera l'abrasiu més usat pel seu baix preu. S'empra en la fabricació de paper de vidre, discos o blocs, i, principalment, en sistemes d'abrasió per mitjà d'un raig de sorra a pressió.

Usos culturals[modifica | modifica el codi]

Els aborígens australians el veneraven com a component de la seva substància mística maban.[6]

Formació i jaciments[modifica | modifica el codi]

Gran part de la superfície terrestre estan cobertes de trossos de quars a la sorra producte de l'erosió de les roques, per la seva gran resistència física i química. Juntament amb la calcita, el quars és un dels pocs minerals que formen roques compostes gairebé íntegrament d'ells: quarsites i gresos. L'escorça terrestre en el seu conjunt conté aproximadament un 12% de quars.[2]

El quars és un constituent essencial del granit i d'altres roques ígnies fèlsiques. És molt comú en roques sedimentàries com el gres i també és present en quantitats variables com a mineral accessori en la majoria de les roques carbonatades. També és un component comú d'esquistos, gneis, pissarres, quarsites i altres roques metamòrfiques.

El quars es presenta en vetes hidrotermals, com gangues juntament amb els minerals de mena. Es poden trobar grans cristalls de quars en pegmatites. Es poden arribar a trobar cristalls ben formats que poden arribar a diversos metres de longitud i pesar centenars de quilos. Les cristal·lizacions en una cavitat s'anomenen geodes, i si es troba sobre una superfície plana o convexa s'anomena drusa.

Quars a Catalunya[modifica | modifica el codi]

Es poden trobar cristalls de quars arreu de la geografia catalana. Destaquen recentment les pegmatites i els granits alterats que es troben a la pedrera Mas Cebé, coneguda popularment com a "Massabé" (Sils), a la pedrera de Can Súria (Maçanet de la Selva), i a les obres de l'AVE Barcelona-França que es van fer fins al 2008 a Riudarenes; totes tres poblacions a la comarca de La Selva (Girona).[7] També es troben jaciments a la zona de Llavorsí, o al massís del Montseny.[8][4] A Catalunya el quars també és conegut com a pedra foguera, perquè pot mostrar espurnes de foc en ser colpejada amb altres objectes.[8]

Varietats[modifica | modifica el codi]

Quars citrí

El quars en estat pur i sense impureses es denomina cristall de roca o "quars hialí". És incolor i transparent o translúcid, i sovint ha estat utilitzat per les talles de pedra dura. Les varietats més comunes en base al color inclouen el quars citrí, el quars rosa, l'ametista, el quars fumat o el jacint de Compostel·la, entre d'altres. Les més consegudes basant-se en la seva microestructura són calcedònia, àgata o jaspi.

La distinció més important entre els diferents tipus de quars la tenim entre les varietats macrocristal·lines (cristalls visibles a simple vista) i les varietats microcristal·lines o criptocristal·lina (agregats de cristalls visibles només amb l'ús del microscopi electrònic). Les varietats criptocristal·lines acostumen a ser translúcides o opaques en la seva majoria, mentre que les varietats més transparents tendeixen a ser les macrocristal·lines.

Cristall de roca.

Varietats macrocristal·lines[modifica | modifica el codi]

Cristall de roca

El cristall de roca[9] o quars hialí és el quars en el seu estat més pur, totalment incolor ja que no té impureses o inclusions que afectin la seva transparència. El seu índex de refracció dicroica és extremadament baix amb una doble refringència orientada per un eix únic, el que ho fa un excel·lent conductor i canalitzador d'ones lumíniques. Es troba en regions muntanyoses i zones al·luvials de tot el món. S'aprofita la seva estabilitat molecular per controlar l'exactitud de circuits electrònics a causa del seu comportament ressonant.[10]

Quars citrí

El quars citrí o citrina és una varietat de quars el color del qual varia des de groc pàl·lid fins al marró.[11] El nom es deriva del llatí citrina que significa "groc" i que també és l'origen de la paraula "llimona". El citrí natural són rars, té impureses fèrriques i rares vegades es troba en forma natural. La majoria dels citrins que es troben a les botigues són en realitat ametistes o quars fumats tractats a grans temperatures per canviar-los el color. Brasil és el principal productor de citrí, i la major part de la seva producció ve de l'estat de Rio Grande do Sul De vegades, el quars citrí i l'ametista es troben junts en el mateix vidre, reben llavors el nom d'ametrina.[12]

Quars rosa

El quars rosa és un tipus de quars amb una tonalitat que va des del rosa pàl·lid fins al rosa fosc, gairebé vermell. El color és generalment causat per les quantitats de titani, de ferro o manganès que es pot trobar en el material massiu. Alguns quars rosa conté agulles de rútil microscòpiques. Recents estudis de raigs X de difracció suggereixen que el color es deu a primes fibres microscòpiques de dumortierita possiblement dins del quars massiu.[13]

Rarament es troba en forma de cristall, i quan això passa es creu que el color és causat per traces de fosfat o d'alumini. Els primers cristalls van ser trobats en una pegmatita a prop de Rumford, (Maine, Estats Units), però la majoria dels vidres al mercat provenen de Mines Gerais, al Brasil.[14]

Quars fumat

El quars fumat és un tipus grisós de quars, generalment translúcid. Es poden trobar quarsos fumats amb tonalitats des de la transparència gairebé completa fins a un vidre de color marró-gris que és gairebé opac. La varietat de quars fumat que és de color completament negre rep el nom, a Espanya, de quars morió.[15]

Quars ametista
Quars ametista

El quars ametista, o simplement ametista, és una forma de quars que va des d'un color porpra fosc a violeta claret. S'utilitza sovint en joieria. El nom prové del grec antic ἀ a-("no") i methustos μέθυστος ("intoxicat"), una referència a la creença que la pedra protegia al seu amo d'embriaguesa. Els antics grecs i romans usaven recipients d'ametista per beure tot i creient que això evitaria la intoxicació alcohòlica.

Quars prasi

El quars prasi, prasiolita o quars verd és una forma verda de quars. És una varietat rara a la natura, i es troba en pocs jaciments arreu del món. La majoria de peces s'utilitzen en la confecció de joies. Es troben al mercat quars verds que en realitat són ametistes tractades amb calor per fer canviar el seu color.[16]

Jacints de Compostel·la
Jacint de Compostel·la

El jacint de Compostel·la o quars hematoide és una varietat de quars de color vermell i opac, format a partir de la formació d'argiles i guixos del Keuper (Triàsic superior). La majoria dels autors coincideixen en que el nom prodeceix de la costum dels peregrins a portar-lo al camí de Sant Jaume,[17] uns els recollien durant el trajecte i altres els duien des de les seves localitats d'origen. Aquesta varietat de quars es troba molt estesa en el Triàsic del País Valencià i al Triàsic del sud de Catalunya, així com també a la resta del Triàsic d'Europa; també es pot trobar en roques sedimentaries més modernes degut a l'erosió i posterior deposició dels materials del Keuper. El seu color vermell és degut a inclusions sòlides d'hematites.[18]

Varietats criptocristal·lines[modifica | modifica el codi]

Calcedònia

La calcedònia és una forma criptocristal·lina de quars, composta per intercreixements molt fins de quars i moganita.[19] Tots dos són minerals de sílice, però es diferencien en que el quars té una estructura cristal·lina trigonal, mentre que la moganita és monoclínica. Les varietats més conegudes de calcedònia són:

Ònix
  • L'àgata, una varietat caracteritzada per la seva gran finor del gra i la brillantor del color. Tot i que les àgates es poden trobar en diversos tipus de roca, estan clàssicament associades amb roques volcàniques i poden ser també comunes en algunes roques metamòrfiques.[20]
  • El crisopras, o crisoprasi, és una varietat translúcida de color verd degut a les quantitats petites de níquel que conté.
  • El jaspi, una varietat opaca i impura de sílice, generalment de color vermell, groc, marró o verd (i blau en rares ocasions). Aquest mineral es trenca en una superfície llisa, i s'utilitza tradicionalment per a l'ornamentació o com una pedra preciosa. El jaspi és bàsicament sílex que deu el seu color vermell a inclusions de ferro.
  • L'ònix, una varietat bandejada. La gamma de colors que presenta l'ònix va des d'una transparència pràcticament total fins a gairebé tots els colors (excepte alguns matisos, com el morat o blau). Comunament, els espècimens d'ònix contenen bandes de negre i/o blanc. Les seves bandes són paral·leles entre si, al contrari de les bandes que sovint es poden veure a les àgates força més caòtiques.[21]
Venturina

La venturina és una forma de quars, que es caracteritza per la seva transparència i la presència d'inclusions minerals laminars (generalment miques) que donen un efecte brillant o lluent. S'acostuma a fer servir com a gemma.[22]

Ull de tigre

L'ull de tigre és una pedra preciosa amb chatoyància. És una roca metamòrfica d'un color daurat a vermell-marró, amb una lluentor sedosa. Una varietat d'incompleta silicificació blava s'anomena "ull de falcó".

Cornalina

La cornalina o carneola és un mineral de color marró-vermell que s'utilitza comunament com una pedra semi-preciosa. És una varietat de la calcedònia, acolorida per les impureses d'òxid de ferro. El color pot variar molt, des taronja pàl·lid fins a una intensa coloració gairebé negre.

Notes[modifica | modifica el codi]

  1. Sèneca va escriure "El cristall està format per aigua celeste i una mica de terrestre, que s’ha solidificat al llarg d’una llarga i tenaç gelada i l’ha anat fent més i més dens en comprimir-se progressivament fins treure tot l’aire i ha convertit la humitat en roca”. La idea va ser àmpliament acceptada per autors com Plini el Vell o Paracels perquè els millors cristalls de quars hialí provenien de les altes muntanyes on la neu hi era molt present.

Referències[modifica | modifica el codi]

  1. 1,0 1,1 «Quartz» (en anglès). Mindat. [Consulta: 4 març 2013].
  2. 2,0 2,1 «Mineralogical Data of Quartz» (en anglès). The Quartz Page. [Consulta: 12 juny 2015].
  3. «Online Etymology Dictionary» (en anglès). [Consulta: 5 de març de 2013].
  4. 4,0 4,1 Rosell Riba, Joan. «El quars hialí o cristall de roca». El Blog del Museu. Museu de Ciències Naturals de Barcelona. [Consulta: 3 febrer 2014].
  5. Tomkeieff, Sergei Ivanovitch (1941) Origin of the Name 'Quartz, Mineralogical Magazine, v. 26, p. 172-178.
  6. Elkin, A. P.. Aboriginal Men of High Degree: Initiation and Sorcery in the World's Oldest Tradition (en anglès). Inner Traditions / Bear & Co, 1978, p. 22. ISBN 0892814217. 
  7. «Info-minerales: Cuarzo» (en castellà). Prominer. [Consulta: 19 de març de 2013].
  8. 8,0 8,1 Bareche, Eugeni. Els minerals de Catalunya. Segle XX (en català). Barcelona: Grup Mineralògic Català, 2005, p. 269. ISBN 84-609-9071-0. 
  9. «cristall de roca». L'Enciclopèdia.cat. Barcelona: Grup Enciclopèdia Catalana.
  10. Rosell Riba, Joan. «El quars hialí o cristall de roca». El Blog del Museu. Museu de Ciències Naturals de Barcelona. [Consulta: 3 febrer 2014].
  11. Garrido, Josep Lluís; Ybarra, Joan Manuel. Nomenclàtor de les espècies minerals, 2010, p. 374. D.L. B-38531-2010 [Consulta: 26 juliol 2015]. 
  12. «Ametrine» (en anglès). Mindat.org. [Consulta: 4 de març de 2013].
  13. «Rose quartz» (en anglès). Mindat.org. [Consulta: 4 de març de 2013].
  14. «Quartz and its colored varieties» (en anglès). California Institute of Technology. [Consulta: 4 de març de 2013].
  15. «Cuarzo» (en castellà). UNED. [Consulta: 4 de març de 2013].
  16. «Prasiolite, the green variety of quartz» (en anglès). Amethyst Galleries, Inc.. [Consulta: 5 de març de 2013].
  17. «Jacinto de Compostela» (en anglès). Mindat. [Consulta: 6 de juliol de 2015].
  18. «Eisenkiesel» (en anglès). Mindat. [Consulta: 6 de juliol de 2015].
  19. Heaney, Peter J., 1994. Structure and Chemistry of the low-pressure silica polymorphs. In: Reviews in Mineralogy v. 29; Silica: Physical Behavior, geochemistry and materials applications. Ed. Heaney, P.J., Prewitt, C.T., Gibbs, G.V., 1-40
  20. Donald W. Hyndman, David D. Alt. Roadside Geology of Oregon (en anglès). Missoula, Montana: Mountain Press Publishing Company, 2002, p. 286. ISBN 0-87842-063-0. 
  21. Assaad, Fakhry A.; LaMoreaux, Philip E. Sr.. Hughes, Travis H.. Field Methods for Geologists and Hydrogeologists (en anglès). Berlin, Heidelberg, New York: Springer-Verlag, 2004, p. 8. ISBN 3-540-40882-7. 
  22. «Aventurine» (en anglès). Mindat.org. [Consulta: 5 de març de 2013].