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| Quartz | |
|---|---|
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|
| Propriétés générales | |
| catégorie | Minéral |
| Formule chimique (ou composition) | Silice (dioxyde de silicium, SiO2) |
| Structure cristalline | Hexagonale |
| classe de cristal ou groupe d'espace | P3121 ou P3221 suivant le sens de l'enroulement des hélices de tétraèdres SiO4 |
| Couleur | Transparente |
| Trait | Blanc |
| Échelle de Mohs dureté | 7 |
| Densité | 2,65 constante |
| Éclat | Vitreux, blanc |
| Fracture | Conchoïdale |
| Clivage | aucun |
| Habitus | prisme à 6 faces terminé par une pyramide de 6 faces |
| Faciès | ? |
| Twinning | oui |
| Propriétés optiques | |
| Opacité | de transparent à opaque |
| Indice de réfraction | 1,544-1,553 - DR +0,009 (B-G interval) |
| Double réfraction | ? |
| Pléochroïsme | faible |
| Orientation optique | ? |
| Angle de l'axe optique | ? |
| autres caractéristiques | |
| comportement chimique | matériau très stable chimiquement |
| Coefficient de couplage électromécanique | k=8,5 % |
| magnétisme | ? |
| Température de fusion | Environ 1 665°C |
| Solubilité | dans l'acide fluorhydrique, la soude très concentrée |
| caractéristiques spéciales | piézoélectrique |
| Variétés majeures | |
| Calcédoine, Agate, Onyx, Jaspe, Aventurine, œil de tigre, Améthyste, Citrine, Cornaline | |
Le quartz est un minéral composé de silice pure ou dioxyde de
silicium (SiO2). Il se présente sous la forme de prismes hexagonaux, transparents à translucides. Le
quartz est l'un des minéraux les plus abondants dans la nature ; deuxième
après le feldspath, il constitue 12% en masse de la lithosphère (l'écorce terrestre). Avec le diamant, le graphite et la glace, il est l'un des composés naturels dont la
composition chimique varie le moins.
Dans la nature il se présente rarement sous la forme de monocristaux de qualité suffisante pour l'industrie, qui utilise ses propriétés piézoélectriques (présence de macles). Depuis la seconde guerre mondiale, la maîtrise de la croissance hydrothermale a rendu possible l'industrialisation de la synthèse de ce matériau. Actuellement, le quartz naturel, dont les principaux gisements se trouvent au Brésil, à Madagascar et en ex-URSS, n'est plus employé que pour fabriquer du matériau synthétique (à partir de germes).
Quartz translucide (dit cristal de roche), quartz laiteux, quartz fumé (morion), quartz rose, quartz jaune (citrine), quartz violet (améthyste), quartz ferrugineux (ou hématoïde), de couleur rouge-brun, quartz coiffé.
C'est un composant important du granite, dont il remplit les espaces résiduels, et des roches métamorphiques granitiques (gneiss, quartzite) et sédimentaires (sable, grès). Très dur, il cristallise à 1 713°C en cristaux rhomboédriques. Il est très mauvais conducteur de la chaleur.
Variétés cryptocristallines : calcédoine (silex), agate, onyx, cornaline, jaspe (mélange de quartz et de calcédoine), héliotrope (jaspe vert à taches rouges).
Les propriétés piézoélectriques du quartz en font un élément incontournable des horloges modernes (voir fréquence propre)
Le quartz alpha (forme basse température) subit à 573°C une transformation allotropique qui le fait passer à l'état de quartz bêta (forme haute température). C'est une transformation displacive, elle n'implique que des réarrangements d'atomes mineurs, avec une augmentation de volume de l'ordre de 2%. Contrairement à la phase alpha, la phase bêta n'est que très peu piézoélectrique.
