クォーツは最も有名なもののXNUMXつです ミネラル 地球上で。 それは本質的にすべての鉱物環境で発生し、多くの鉱物環境の重要な構成要素です。 。 同様に、すべての鉱物の中で最も変化に富んだものであり、すべての異なる習慣や色が現れます。 クォーツには他の鉱物よりも多くの範囲名が付けられています。

これは、地球の表面で決定される最大量で広く割り当てられている鉱物です。 アリーナのいたるところにたくさんあります。 どのような温度でも。 豊富にあります 火の, 変成, 堆積物 岩。 機械的および化学的耐性の両方に優れています 風化。 この耐久性により、それは山頂の主要な鉱物となり、海辺、川、荒野の砂の主成分となっています。 どこにでもあり、幅が広く、耐久性があります。 鉱床 世界のある段階で決定されます。

お名前: クォーツという名前は、古いドイツ語に由来する言葉です。

単結晶X線回折装置:水晶菱面体晶。 三角台形。 石英六角形。 台形面体。 結晶は通常角柱状で、角柱の面には水平の縞模様があります。 通常、正と負の菱面体の組み合わせで終了し、多くの場合、六角形の双錐体の効果を与えるほど均等に発達します。 一部の結晶では、XNUMX つの菱面体が優勢であるか、単独で存在します。 プリズムの面が欠けている可能性があり、XNUMX つの菱面体を組み合わせると、二重末端の六角形の双錐体 (石英形として知られる) のように見えます。 一部の結晶はかなり歪んでいますが、水平の縞模様によってプリズム面を認識すると、結晶の方向を決めるのに役立ちます。 台形面は、プリズム面と右または左に隣接する菱面体の面の間の小さな切断面として時々観察され、右巻きまたは左巻きの結晶として知られるものを形成します。 結晶は、さまざまな菱面体の面とプリズムの面の間の振動の組み合わせにより、先細りで鋭く尖った形状に細長くなります。 一部の結晶はねじれて曲がっていました。

結晶は頻繁に双晶を形成します。 双晶は通常、非常に密接に相互成長しているため、台形面の不規則な位置、結晶のエッチング、またはそれらが示す焦電現象によってのみ決定できます。 結晶のサイズは、体重が XNUMX トンの個体から、「くすんだ」表面を形成する微細な結晶質のコーティングまでさまざまです。 多種多様な大規模な形態でもよく見られます。 粗粒から細粒の結晶、フリント状または隠微結晶まで、多くの品種名が付けられています。 コンクリート塊で形成されることもある。

構成:シ02。 Si = 46.7 パーセント、0 = 53.3 パーセント。 通常はほぼ純粋です。

診断機能:ガラスのような光沢、コンコイド状の割れ目、結晶形態が特徴です。 から区別される 方解石 その高い硬度により。 いくつかの品種と混同される可能性があります 緑柱石.

類似の種: Lechatelierite、Si02 は溶融石英または石英ガラスです。 雷によって形成された砂が溶けた管であるフルグライトや、一部の溶岩の空洞で見つかります。

石英の物性

化学分類ケイ酸塩
Colorクォーツには、ほぼすべての色があります。 一般的な色は、透明、白、灰色、紫、黄色、茶色、黒、ピンク、緑、赤です。
条痕無色(スジ板より硬い)
光沢ガラス質の
透視性透明から半透明
切断なし – 通常、軟骨膜骨折により破損します。
モース硬度7
比重2.6〜2.7
診断プロパティコンコイドフラクチャー、ガラス光沢、硬度
化学組成SiO2
クリスタルシステム六角
あなたが使用しますガラス製造、研磨材、鋳物砂、水圧破砕用プロパント、宝石

石英の光学特性

PPL。 XPL。 石英粒が入っている 砂岩.

石英 結晶の癖と構造

水晶は三方晶系に属します。 理想的な結晶形は、頂点ごとに六角錐で終わる六面柱です。 自然界では、水晶の結晶は規則的に双晶になったり(適切な結晶を超える結晶と左を超える結晶が XNUMX つある)、歪んでいたり、隣接する水晶や他の鉱物の結晶と相互成長したりして、単純にこの形状の一部を示したり、明らかな結晶面が完全に欠けたりしています。巨大に見える。 整った形の結晶は、通常、空洞に自由にブームを形成する「ベッド」内に形成されます。 一般に、結晶はもう一方の終点でマトリックスに接続され、最も単純な XNUMX つの終端ピラミッドはギフトです。 ただし、内部の例として、結合せずに自由に成長する二重終端結晶が発生します。 石膏。 ジオードとは、空洞がほぼ球形で、内側を向いたマットレスで裏打ちされている、この種の状況のことです。

地質環境と形成過程

石英は地球の地殻で最も豊富な鉱物の XNUMX つであり、さまざまな地質環境で見つけることができます。

クォーツ形成の最も一般的な設定の XNUMX つは次のとおりです。 火成岩、 といった 花崗岩、マグマのゆっくりとした冷却と結晶化の結果として形成される可能性があります。 クォーツは次の場所でも見つかります。 変成岩、 といった 大理石 > 片岩、高圧および高温下で既存の岩石が再結晶化することによって形成されます。

In 堆積岩石英は砂岩の主成分として多く見られ、砂岩は砂サイズの粒子が蓄積して固まって形成されます。 石英は、岩石の割れ目や細孔空間を循環する、ミネラルを豊富に含む高温の流体である熱水溶液からも堆積します。

さらに、石英は、生物が鉱物を生成するプロセスである生物鉱化の結果として形成されることがあります。 たとえば、ある種のプランクトンや珪藻は、石英の主成分であるシリカから骨格や細胞壁を作ることが知られています。

特定の地質環境と形成プロセスは、色、透明度、結晶の形状、不純物など、石英の物理的および化学的特性に影響を与える可能性があります。

水晶の発生

石英は、花崗岩などのシリカを過剰に含む火成岩の重要な構成要素として発生します。 流紋岩, ペグマタイト。 機械的および化学的攻撃の両方に対して非常に耐性があるため、これを含む火成岩が分解すると石英粒子が生成され、それが蓄積して石英を形成する可能性があります。 堆積岩 砂岩。 片麻岩や片岩などの変成岩にも存在しますが、実質的に珪岩の唯一の鉱物を形成します。 溶液から沈殿することが多く、最も一般的な静脈および脈石の鉱物です。 形式としては フリント で預けられた チョーク 海底に結節状の塊で存在する。 シリカを含む溶液は、 石灰岩 として知られる粒状の隠微結晶石英を使用 チャート、または不連続なチャート層が石灰岩と同時に形成される可能性があります。 岩石では主に以下と関係がある。 長石 > 白雲母; 鉱脈内には鉱脈鉱物のほぼ全範囲が含まれています。 持ち歩くことが多い ゴールド そしてその金属の重要な鉱石となります。 河床や海岸に砂として、また土壌の構成成分として大量に存在します。

水晶は広範囲に分布しており、特に注目すべき産地としては次のようなものがあります。 ミナスジェラエス、ブラジル。 マダガスカル島。 日本。 米国産の最高の水晶は、アーカンソー州のホット スプリングス、ニューヨーク州のリトル フォールズとエレンビルで見つかります。 重要な出来事 アメジスト ウラル山脈にあります。 チェコスロバキア; チロル; ブラジル。 スペリオル湖北岸のサンダー湾で見つかりました。 米国ではペンシルベニア州デラウェア郡とチェスター郡で見られます。 サウスダコタ州ブラックヒルズ。 ワイオミング州。 スモーキークォーツ スイスで大きくて細かい結晶で発見されます。 そして米国ではコロラド州パイクスピークで。 ノースカロライナ州アレクサンダー郡。 メイン州オーバーン。

現在、瑪瑙の主な産地はブラジル南部とウルグアイ北部の地域です。 これらの瑪瑙のほとんどは、ドイツのオーバーシュタインでカットされており、それ自体が有名な場所です。 瑪瑙 地域性。 米国では、瑪瑙は多くの場所、特にオレゴン州とワイオミング州で発見されています。 イギリス、ドーバーの白亜の崖は、そこから風化した火打石の塊で有名です。 同様の結節は英仏海峡のフランス海岸やデンマーク沖の島々でも見られます。 ペグマタイト岩脈の鉱脈または長石とともに産出する巨大な石英は、さまざまな商業用途のためにコネチカット州、ニューヨーク州、メリーランド州、ウィスコンシン州で採掘されています。

鉱物学的特徴と診断検査

石英は、SiO4 シリコン - 酸素四面体の連続骨格内のシリコンと酸素原子で構成される鉱物で、各酸素は 2 つの四面体間で共有され、全体の化学式は SiOXNUMX になります。

石英の鉱物学的特徴には、通常は無色または白である典型的な色が含まれますが、存在する不純物に応じて、灰色、茶色、紫、ピンク、緑、赤、黒になることもあります。 その結晶系は三方晶系であり、その基底面に垂直な軸の周りに 7 回の対称性があることを意味します。 硬度はモース硬度 XNUMX で、最も硬い鉱物の XNUMX つであり、貝殻状の破壊を持っています。

石英を識別するために使用される診断テストには、石英の特徴的な結晶癖と破壊パターンの観察、硬度のテスト、素焼きの磁器板上の鉱物を引っ掻いて生成される粉末の色を確認するストリークテストの実行などが含まれます。 もう XNUMX つの診断テストは酸性テストです。このテストでは、石英を塩酸に浸し、発泡する場合、それは石英ではありません。

他の鉱物および鉱物群との関係

石英は、長石、雲母、ゼオライトなども含むケイ酸塩鉱物グループに属する鉱物です。 これは地球上で最も一般的な鉱物の XNUMX つであり、さまざまな地質環境で見つけることができます。 クォーツは、長石などの他の鉱物と関連付けられることがよくあります。 マイカ、角閃石、花崗岩などのさまざまな種類の岩石で見つかります。 片麻岩、片岩、砂岩。

場合によっては、石英は特定の地質環境に特徴的な鉱物と関連して見つかることがあります。 たとえば、石英鉱脈は熱水系で金や硫化鉱物と関連して見られることが多く、石英は砂岩やチャートなどの乾燥または半乾燥環境で形成される堆積岩でも見られます。 火成岩では、石英は火山岩の斑晶として、または花崗岩やペグマタイトなどの深成岩の主成分として見つかります。

クォーツは、次のような鉱物と関連して見つかることもあります。 トルマリン, ホタル石, 方解石, 重晶石でよく見られます。 熱水鉱床。 これらの鉱物の存在は、石英と鉱床全体の形成条件に関する重要な手がかりを提供する可能性があります。

粗い結晶質 品種(色による)

アメジスト(紫水晶) 5 | ジェームス・セント・ジョン著
アメジスト(紫水晶) | ジェームズ・セント・ジョン著、flickr.com

アメジスト: アメジストは、光沢のある色合いから暗い、または愚かな深紅の色合いまで変化するクォーツの形状です。 国際最大の 預金 のアメジストは、ブラジル、メキシコ、ウルグアイ、ロシア、フランス、ナミビア、モロッコに産出されます。 時にはアメジストや 黄水晶 同一の結晶内で成長していることが発見されました。 その後、それが呼び出されます アメトリン。 アメジストが作られている間に それが形成された場所内で。

ブルークォーツ:ブルークォーツには繊維状のマグネシオリーベカイトやクロシドライトが内包されています。

デュモルチェライトインクォーツ
Dumortierite クォーツで

デュモルチェライトクォーツ: クォーツ片内の鉱物デュモルチェライトの内包物は、青い色合いの絹のような外観の斑点を定期的にもたらし、さらにピンク色やグレー色を放つ色合いも見つかります。 「デュモルティエライト クォーツ」(「ブルー クォーツ」と呼ばれることが多い)には、素材全体にコントラストのある明暗のゾーンが見られることがあります。コレクションとしてのポジティブで素敵な種類のブルー クォーツへの関心 原石 特にインドと米国国内で発生しています。

シトリン結晶
シトリン結晶 

レモン色: シトリンは、鉄の不純物により色が褪せた黄色から茶色に変化するクォーツの広がりです。 天然のシトリンは珍しいです。 市販されているシトリンのほとんどは、熱処理されたアメジストまたはスモーキークォーツです。 ただし、ハーバルシトリンの曇ったまたはスモーキーな外観とは対照的に、温処理されたアメジストは結晶内に小さな線がある場合があります。 カットされたシトリンとイエローを区別するのは不可能です トパーズ ただし、見た目には硬さにばらつきがあります。

アメジストミルキークォーツ (ダイヤモンド ヒル、アシャウェイ ビレッジ、ホプキントン、ロードアイランド州、

乳白色の石英: ミルククォーツまたはミルキークォーツは、結晶質クォーツの中で最も珍しい種類です。 白い色は、結晶形成のある時点で閉じ込められたガソリン、液体、またはそれぞれの微小な流体含有物によるものであり、光学用および一流の宝石用パッケージとしてはほとんど価値がありません。

バラ石英 淡い紫からバラ色の色合いを示すクォーツの一種です。 色は通常、ヒントの量によって考慮されます。 チタン、アイロン、または マンガン、生地の内側。 ローズクォーツの中には微視的なものを含むものもあります。 ルチル 透過光にアステリズムを生成する針。 最近の X 線回折研究では、この色合いはおそらく石英内のデュモルチェライトの細い微細な繊維によるものであると示唆しています。

スモーキークォーツ ウラル ベレゾフスキー (スヴェルドロフスク州)

スモーキークォーツ グレーの半透明のクォーツモデルです。 可読性は、ほぼ全体が透明なものから、ほぼ不透明な茶色がかった灰色の結晶までさまざまです。 一部は黒になることもあります。 半透明性は、ハーブ照射によってクリスタル内に遊離シリコンが生成されることで生じます。

プラジオライト: プラセオライトによる嫌がらせをしないでください。 プラシオライトはバーマリンとも呼ばれ、着色が未熟な石英の分枝です。 1950 年以来、ほとんどすべての天然プラシオライトはブラジルの小さな鉱山から産出されていますが、ポーランドの下シレジアでも見ることができます。 自然に発生するプラシオライトは、カナダのサンダーベイの場所でも観察されます。 それは自然界では前例のない鉱物です。 最大限の未経験 それは温もりのあるアメジストです

隠蔽結晶の品種

水晶の隠微結晶変種は、XNUMX つの一般的なクラスに分類できます。 すなわち、繊維状と粒状であり、ほとんどの場合、顕微鏡を使わないと区別することが不可能です。

繊維質の品種

玉髄 繊維質品種の総称です。 より具体的には、蝋のような光沢を持ち、乳頭状やその他の模倣形状をした茶色の半透明の品種と考えられています。 カルセドニーは水溶液から堆積し、岩石の空洞を裏打ちまたは充填していることがよく見られます。 色と縞模様により、次のような品種が生じます。

  1. カーネリアン。 赤いカルセドニー。
  2. クリソプレーズ。 アップルグリーンのカルセドニー。
  3. ヘリオトロープ or 血石。 小さな赤い斑点が入った緑色のカルセドニー。
  4. 瑪瑙。 カルセドニーとカルセドニーの層が交互に重なる多彩な品種。 オパール、または粒状の隠微結晶石英。 さまざまな色は通常、繊細で細い平行な帯状になっており、一部の標本では同心円状で、通常は湾曲しています(プレート XIV)。 商業目的で使用されるほとんどの瑪瑙は人工的な手段で着色されています。 瑪瑙の中には、さまざまな色が帯状に配置されず、不規則に分布しているものもあります。 モスアゲイト 色の変化は目に見える不純物、多くの場合苔状の模様の酸化マンガンによるものです。 白濁瑪瑙で置換されて石化した木材は、珪化または瑪瑙化木材として知られています。
  5. オニキス。 瑪瑙と同様に、カルセドニーとオパールが層状になっており、層が平行な面に配置されています。
貴重な石の瑪瑙
貴石瑪瑙

粒状品種

  1. フリント。 見た目はカルセドニーに似ていますが、色は鈍く、しばしば暗いです。 通常、チョークの小結節で発生し、顕著な貝殻破壊を伴って壊れ、鋭いエッジが得られます。 原始人によってさまざまな道具に使用されました。
  2. チャート。 ほとんどの性質がフリントに似ているコンパクトな巨大な岩ですが、通常は明るい色です。
  3. 碧玉。 粒状の隠微結晶石英で、通常はヘマタイトの内包物により赤色に着色されています。
  4. 賛美。 くすんだ緑色。 それ以外はジャスパーに似ており、ジャスパーと一緒に発生します。
レプリカのフリントスピア
レプリカのフリントスピア

熱的および電気的特性

石英は、重要な熱的および電気的特性を持つ鉱物です。 これらのプロパティには次のようなものがあります。

  1. 熱膨張: 石英は熱膨張係数が低いため、温度が変化しても大きく膨張または収縮しません。 この特性により、精密機器や光学機器など、寸法安定性が重要な用途に役立ちます。
  2. 熱伝導率: 石英は熱伝導率が高いため、熱を迅速かつ効率的に伝達できます。 この特性により、電子部品などの熱を放散する必要がある用途に役立ちます。
  3. 電気伝導性: 石英は優れた電気絶縁体であるため、電気を通しません。 ただし、高温にさらされると導電性が生じる可能性があります。 この特性により、電気配線や発熱体など、高温絶縁が必要な用途に役立ちます。
  4. 圧電性: 水晶は圧電性を示します。これは、機械的ストレスや圧力を受けると電荷を生成できることを意味します。 この特性により、圧力センサー、加速度計、電子フィルターなどの幅広い用途に役立ちます。
  5. 光学特性: 石英は、電磁スペクトルの可視領域と紫外領域で透明です。 また、複屈折も示します。これは、光ビームを異なる速度で進む XNUMX つの偏光ビームに分割できることを意味します。 この特性により、偏光フィルター、波長板、プリズムなどの光学デバイスに役立ちます。

水晶の用途

  • 地質学的プロセスにより、事実上 XNUMX% 石英粒子で構成される砂が堆積することがあります。 これらの堆積物は、過剰な純度の珪砂の供給源として特定され、生成されています。 これらの砂はガラス製造企業内で使用されます。 珪砂はフィールドガラス、平板ガラス、特殊ガラス、グラスファイバーの製造に使用されています。
  • クォーツの硬度はモース硬度で XNUMX と高く、ほとんどの天然素材よりも困難です。 このように、それは素晴らしい研磨布です。 珪砂と細床珪砂は、サンドブラスト、精練洗浄剤、研削媒体、サンディングやソーイング用の砥石などに使用されます。
  • 化学物質と熱の両方に対して非常に優れている可能性があります。 したがって、鋳物砂としてよく使用されます。 最高金属よりも高い溶解温度を備えており、一般的な鋳造作業の金型や中子に使用できます。 耐火レンガは、耐熱性に優れているため、珪砂で作られることがよくあります。 ケイ砂も同様に、金属の製錬におけるフラックスとして使用されます。
  • 珪砂は叩くことに対して過度の抵抗力を持っています。 の中に 石油 業界では、砂スラリーは水圧破砕と呼ばれる技術で非常に過剰な圧力以下で石油やガソリンの井戸に押し込まれます。 この高いひずみが貯留層の岩石を破壊し、砂質のスラリーがその亀裂に注入されます。 長時間持続する砂粒子は、圧力が加わった後も亀裂を開いた状態に保ちます。 これらの開いた亀裂により、適切な穴への天然ガスの流れが促進されます。
  • 珪砂は、ゴム、塗料、パテの製造における充填剤として使用されます。 ふるいにかけられ、洗浄され、注意深く粒度が定められた粒子は、濾材および屋根用顆粒として使用されます。 珪砂は鉄道や鉱業の牽引に使用されます。 これらの砂は、ゴルフ出版物、バレーボール コート、野球場、子供用の砂場、海岸などのレクリエーションにも使用されます。
  • 素晴らしい宝石が出来上がります。 硬くて耐久性があり、通常はスーパーポリッシュに耐えます。 宝石として広く使用されている人気のある種類のクォーツには、アメジスト、シトリン、ローズクォーツなどがあります。 アベンチュリン。 瑪瑙や碧玉も微結晶構造を持つ水晶の一種です。
  • 「珪石」とは、以下のものからなる材料を指す工業用語です。 珪岩、ノバキュライト、およびさまざまな微結晶には岩石が含まれます。 これらは、研磨ギア、バリ取りメディア、砥石、ホーン、オイルストーン、石ヤスリ、チューブミルライナー、砥石などを提供するために使用されます。
  • トリポリは、非常に高品質な粒子長(XNUMX マイクロメートル未満)の結晶性シリカです。 市販のトリポリは、ほぼ純粋なシリカクロスで、石鹸、歯磨き粉、金属スプルーシングコンパウンド、リングを研ぐコンパウンド、バフ研磨コンパウンドなどの軽度の研磨目的の拡散に使用されます。 ロックタンブラーで転石を作る際の磨きとして使用できます。 トリポリは同様に、ブレーキ摩擦製品、歯の充填剤、コーキング剤、プラスチック、塗料、ゴム、耐火物にも使用されています。

発生と分布

石英は地球上で最も豊富な鉱物の XNUMX つで、火成岩、変成岩、堆積岩を含む多くの種類の岩石に含まれています。 花崗岩や流紋岩などの大陸地殻の岩石や、砂岩やチャートなどの堆積岩で特によく見られます。

石英は、熱水脈でも見つかります。熱水脈では、熱い流体が岩石の亀裂を通過し、冷えるにつれて鉱物が堆積します。 これにより、高純度の石英含有量を採掘できる大きな石英鉱脈が形成される可能性があります。

石英は、岩石での産生に加えて、シルトと呼ばれる小さな粒子として土壌や堆積物にも存在します。 これらの粒子は風や水によって運ばれ、砂丘や川底などの特定の環境に大量に蓄積する可能性があります。

非常に一般的です。

  • スイスとオーストリアのアルプスの多くの場所から採取された素晴らしい標本。
  • イタリア、トスカーナ州カラーラにて。
  • フランス、イゼール県ブール・ドワザン出身。 ウラル山脈のムルシンカ、サランポールの西北西約100キロのドードー鉱山内、亜寒帯ウラル山脈などロシアのその他の場所。
  • ミャンマー(ビルマ)カタ地区サカンジー出身。
  • 山梨県をはじめ日本各地からやって来た大きな双子。
  • タンボレヘヒベとマダガスカルの他の場所で。
  • ブラジル産、リオグランデ・ド・スル州、ミナスジェライス州、ゴイラス州、バイーア州の多くの産地から大量に出荷されます。
  • ウルグアイのアルティガス周辺。 カナダ、オンタリオ州、スペリオル湖のサンダーベイにて。
  • 米国では、アイダ山からアーカンソー州ワシタ山脈のホットスプリングスまで。 ニューヨーク州ハーキマー社ミドルビルにて。 ノースカロライナ州、特にアレクサンダーおよびリンカーン州。カリフォルニア州サンディエゴ州パラおよびメサ・グランデ地区出身。 の エル・キャピタン 山脈、リンカーン社、ニューメキシコ州。 モンタナ州ビーバーヘッド社のクリスタルパークエリアとジェーアソン社のリトルパイプストーンクリーク。 そしてコロラド州エルパソのパイクスピーク地域にもあります。 メキシコ、ベラクルス州とゲレーロ州出身。

参考文献

  • ボーネウィッツ、R. (2012)。 岩石と鉱物。 第2版ロンドン: DK Publishing。
  • ダーナ、法王(1864)。 鉱物学マニュアル…ワイリー。
  • ハンドブック 鉱物学。 [オンライン] http://www.handbookofmineralogy.org [4 年 2019 月 XNUMX 日にアクセス] から入手できます。
  • 鉱物情報、データ、産地.. [オンライン] で入手可能: https://www.mindat.org/ [アクセス。 2019]。
  • スミス大学。 [オンライン] https://www.smith.edu/academics/geosciences から入手可能 [15 年 2019 月 XNUMX 日にアクセス]。