Kvarts

Keemiline koostis

Erinevalt teistest silikaatseist mineraalidest on kvartsi keemiline valem väga lihtne: SiO₂^[1][2]. Ränioksiidi molaarmass on 60,08 grammi, sellest 46,74% langeb räni ja 53,26% hapniku arvele.

Kristallograafia

Kristallide ehituse alusel eristatakse α- ja β-kvartsi. α-kvarts kuulub trigonaalsesse süngooniasse, tal on kolm teist järku ja üks kolmandat järku sümmeetriatelg. β-kvarts kuulub heksagonaalsesse süngooniasse, tal on üks kuuendat järku ja kuus teist järku sümmeetriatelge. Kummalgi erimil puuduvad inversioonikese ja sümmeetriatasand. β-kvarts tekib kõrgel temperatuuril, kuid magma edasisel aeglasel jahtumisel läheb üle α-kvartsiks. Kui jahtumine on väga kiire, siis β-kvarts α-kvartsiks ei muutu, sest struktuuri muutumiseks on vaja rohkem aega. Seetõttu esineb kvarts süvakivimeis, näiteks graniidis α-kvartsina, vulkaanilistes kivimeis, näiteks kvartsporfüüris aga β-kvartsina.

Morfoloogia

Kvartsile on iseloomulikud kuuetehulised prismalised kristallid, millel on sageli näha kristalli pikendusega ristuvat viirutust. Kvartsil on palju erimeid. Kvartsi pere koondab mineraale või samade mineraalide erivärvilisi erimeid, mis kõik koosnevad ränioksiidist.

Füüsikalised omadused

Kvarts on üks Mohsi kõvadusastmiku etalonmineraale, kvartsi kõvadus on 7^[3]. See tähendab, et kvartsiga saab kriimustada näiteks klaasi. Terasest noaga kvartsi kriimustada ei õnnestu.

Kvartsi tihedus on 2650 kg/m³^[2]. Tema murdepind on karpjas.

Kvartsil puudub lõhenevus. Tahupindadel on klaasi-, murdepindadel aga rasvaläige. Rasvaläige on tunnus, mille järgi kvartsi terasid näiteks kivimite koostises tuvastatakse. Kvarts võib olla värvunud väga mitmesugustes toonides, mistõttu värvus ei ole hea diagnostiline tunnus. Värvuse annavad kvartsile lisandid, puhas kvarts on värvitu ja läbipaistev.

Kvarts on dielektrik. Tema eritakistus temperatuuril +230 °C on 10⁹ Ωm.^[4]

Kvartsi kristallist kindlas tasandis välja lõigatud plaadiga elektromehaanilisel võnkesüsteemil ehk kvartsresonaatoril on suur kasutegur ehk väike energiakadu resonantssagedusel ja suur sagedusstabiilsus. Kvartsresonaatorit kasutatakse aja mõõtmiseks (vastavat seadet nimetatakse kvartskellaks) ja sageduse etalonides.^[5]

Kristallooptilised omadused

Kvartsil ei esine pleokroismi. Kvarts on optiliselt üheteljeline ja optiliselt positiivne mineraal. Kaksikmurdumine on 0,0090. Et kvarts on optiliselt üheteljeline, on tal üks isotroopsuskoridor ehk siht, milles valgus käitub, nagu ta läbiks isotroopset kristalli. See tähendab, et valguskiir ei jagune kaheks, harilikuks ja ebaharilikuks laineks. Kõigis ülejäänud sihtides on kvarts optiliselt anisotroopne. Kvarts on ebatavaline selle poolest, et tema kaksikmurdumine ei sõltu peaaegu üldse kristalli orientatsioonist, olles kogu aeg umbes 0,0090 (ka teistel mineraalidel antakse enamasti ainult üks kaksikmurdumise väärtus, kuid tuleb meeles pidada, et see on maksimaalne võimalik).

Tardkivimite koostises on kvarts enamasti ksenomorfne, mis tuleneb madalast sulamistemperatuurist. Madal sulamistempemperatuur tähendab seda, et kvarts kristalliseerub magmast viimasena tühikutesse, mis teiste, juba kristalliseerunud kristallide poolt on jäetud, mistõttu ei ole kvartsil ruumi, et kasvatada talle iseloomulike tahupindadega idiomorfseid kristalle.

Kivimeis ei esine kvarts kunagi koos feldšpatoididega, sest ränioksiidi ja leelisoksiidide vaheline keemiline reaktsioon ei ole tasakaaluline, vaid läheb alati lõpuni. Selle reaktsiooni tulemusena tekivad ränioksiidi defitsiidi korral feldšpatoidid ja plagioklass, ränist üleküllastatuse korral aga kvarts ja plagioklass. Seega välistab kvartsi esinemine selle, et tegemist võiks olla leeliskivimiga.

Kvartsi sümbol petroloogias on "Q".

Kvartsiit on peamiselt kvartsist koosnev kivim, liivakivi moonde saadus. Selle tihedus on 2600 kg/m³, ta on tulekindel ja tema sulamistemperatuur on 1750–1760 °C. Kvartsiit on tulekindel ja tema survetugevus on 100–140 MPa.^[2]

Polarisatsioonimikroskoobis on kvarts äratuntav iseloomuliku lainelise kustumise ja sileda pinna järgi. Ristniikoleis on kvarts alati esimest järku hall või valge. Kui kvarts on ristniikoleis värvunud kollaseks, tähendab see, et õhik on paksem kui standardne 0,03 millimeetrit. See on õhiku valmistamisel üks tema paksuse kontrollimise meetodeid.

Kvartsil ei esine kunagi pleokroismi.

Kvartsil puuduvad lõhenevusjooned. Et kvarts on väga vastupidav porsumisele, on temas vähe suletisi. Ta sarnaneb leelispäevakiviga, kuid on reeglina ksenomorfsem ja erineb päevakivist lõhenevuse täieliku puudumise poolest. Päevakivil on vähemalt mõni lõhenevusjoon reeglina näha.

Puhas kvarts on harilikult värvuseta, aga tema erimid värvilised. Mingit kindlat värvi, mille järgi kvartsi erimeid ära tunda, ei ole. Need võivad olla näiteks suitshallid kuni mustad (moorion), kollased (tsitriin) või lillad (ametüst).^[2]

Ilusat värvi läbipaistvaid erimeid tarvitatakse poolvääriskividena, väheläbipaistvaid dekoratiivkividena. Mäekristalli, mis on värvuseta läbipaistev kvarts, kasutatakse optikas ja raadiotehnikas.^[2]

Piesokvarts on niisugune kvarts, millest saab valmistada piesoelektrilisi detaile. Seda leidub ka looduses, näiteks pegmatiitides, aga tänapäeval valmistatakse seda põhiliselt tehislikult.^[6]

Kvartsi perre kuuluvad järgmised mineraalid:

• ahhaat
• ametüst
• avanturiin
• jaspis
• kaltsedon
• karneool
• krüsopraas
• kvartsiit
• moorion
• mäekristall
• oonüks
• piesokvarts
• plasma
• roosakvarts
• serdoolik
• sardoonüks
• suitsukvarts
• tiigrisilm
• tsitriin

Roosakvarts

Roosakvarts ehk roosa kvarts on kvartsi perre kuuluv kahvaturoosat kuni roosipunast värvi mineraal.

Punase värvuse põhjustajateks on tavaliselt peetud titaani, raua või mangaani jääke. Röntgenkristallograafilised uuringud viitavad sellele, et roosat värvust põhjustavad mikroskoopilised kiud, mis koosnevad võib-olla dumortieriidist^[7]. On olemas ka haruldast roosa kvartsi tüüpi kristalset roosat kvartsi, mille värvuse põhjustajaks peetakse fosfaatioonide või alumiiniumi jälgi.

Värvus on valgustundlik ja võib kahvatuda.

Mõnikord sisaldab roosa kvarts rutiilinõelu, mis tekitab asterismi.

Roosas kvartsis on palju pragusid ja ta on habras, esineb tavaliselt looduses mikrokristallilisel kujul. Selle töötlemine on väga kallis, mistõttu seda kasutatakse tänapäeval valdavalt ehtetööstuses.^[8]

Avastamine ja leiukohad

Esimesed roosa kvartsi kristallid leiti 1930. aastate alguses pegmatiidist Ameerika Ühendriikides Maine'i osariigis Mumfordi lähedal ja 1959. aastal Brasiilias Minas Geraisi osariigis, kus on tänini selle peamine leiukoht.^[9][10] Mujal leidub seda peamiselt Austrias, Madagaskaril, Jaapanis, Indias ja Ameerika Ühendriikides^[11].

Roosale kvartsile esoteerikas omistatavad omadused

Esoteerikas on roosa kvarts tuntud kui kivi, mis väidetavalt toob armastust ja rahu.^[11]

Teaduslik tõestus roosa kvartsi väidetavatele ravi- ja energeetilistele omadustele puudub.^[12]

Roosa kvartsi eest hoolitsemine

Roosat kvartsi tuleks kord nädalas külma veega pesta ning seejärel päikese kätte taastuma jätta. Tuhmumise korral soovitatakse roosa kvarts mulda panna ning ta muutub tumeroosaks tagasi.^[13]

Pikaajaline kokkupuude tugeva päikesevalgusega võib potentsiaalselt mõjutada roosa kvartsi välimust ja struktuuri. Seetõttu on oluline hoida vääriskive ja mineraale otseste päikesekiirte eest kaitstud, eriti kui soovitakse säilitada nende originaalset välimust ja väärtust.^[14]