ミネラル
クォーツ
石英は、深石英またはα石英としても知られ、化学組成SiO2、三方対称性を持つ鉱物である。地表に存在する二酸化珪素の安定型(改質型)であり、地殻では長石に次いで2番目に多い鉱物である。573 °C以上の温度(1 barの圧力下)で、低石英は結晶構造を変化させて高石英に変化する。
モース硬度は7で、石英は硬い鉱物であり、10(ダイヤモンド)までのフリードリッヒ・モース硬度の基準値となっている。様々な形と色を持つ発達した結晶を形成することが多く、結晶表面はガラス光沢を持つ。石英は劈開性がなく、ガラスのようにコンコイド状に割れ、破断面には脂っぽい光沢がある。
石英は工業において最も重要な鉱物の一つであり、建築材料として、またセラミックス、ガラス、セメント産業の原料として世界的に同様に重要である。石英砂利と破砕石英は、シリコンを抽出するための原料である。
さらに、水晶とその着色品種は、太古の昔から宝石として珍重されてきた(用途を参照)。
水晶は人工的に製造することもできる:水晶から切り出された水晶振動子は、電子回路や水晶時計のクロックジェネレーターとして使用される。
石英は時折方解石と混同されるが、方解石の方が硬度が高く、複屈折が小さいこと、希塩酸と反応することから容易に区別できる。
石英は、英語[4]やフランス語ではquartz、スウェーデン語ではkvarts、イタリア語ではquarzo、ロシア語ではкварц(黒)など、言語ごとに若干のバリエーションがあり、国際的に鉱物名としての地位を確立している。
分類
StrunzのSystematics of Mineralsの第8版と第9版によると、石英はその化学組成から、金属と酸素の比率が1:2の酸化物の鉱物に属する。
第8版の鉱物分類学では、化学的に類似または同一の鉱物のグループである石英グループにもその名前が与えられており、その他のメンバーは、コーサイト、クリストバライト、メラノフロガイト、モガナイト、オパール、スティブライト、トリディマイトである。
しかし、Strunz鉱物分類体系の第9版では、酸化物をより細かく分類している。石英と関連鉱物のベータ石英(以前は合成物としてのみ知られていた存在)コーサイト、クリストバライト、メラノフロガイト、モガナイト、セイファータイト、オパール、スチショバイト、トリディマイトは現在、小さな陽イオンを持つ細分類(化学化合物)に割り当てられている:シリカ族である。しかし、レシャトリエライト(シリカガラス)もこの分類に含まれますが、鉱物としての地位には疑問が残るため、国際鉱物学協会(IMA)では独立した鉱物として認められていません。
ジェームズ・ダナのシステムは、鉱物を結晶構造によって分類するものである。水晶では、ケイ素は4つの酸素原子に囲まれた四面体である。これらのSiO4四面体は、角を介して連結し、三次元の骨格を形成しているため、水晶はダーナの分類では骨格ケイ酸塩に分類される。
純粋な石英は完全な無色透明で、結晶が発達している場合は、次のように知られている。 ロック・クリスタル は石英につけられた名前である。石英は通常、液体や気体の微細な内包物によって乳白色に濁っており(ミルキークォーツ)、岩石に成長すると灰色に見える。ライン珪石という用語は、透明から乳白色に濁ったロール状の岩石結晶片を表すのにも使われ、これは主にアルプス地方に由来し、ライン砂利の中に見られる[8]。
水晶結晶は、着色イオン(一般にFe3+またはFe2+)の取り込み、着色鉱物の取り込み、または電離放射線の影響により、異なる色に着色することができる。色とその原因によって以下の品種が区別される:
石英の種類
異物や照射による色の変化
アメジスト:埋め込まれた鉄イオンとガンマ線照射の相互作用による紫色の着色。
アメトリン:水晶の上にアメジストとシトリンの色彩を持つセクターを示す珍しい水晶の品種。
シトリン:黄色からオレンジ褐色の石英(これも焼成によって人工的に作られる)
プラシオライト(グリーンクォーツ):ネギ色の透明な石英で、天然にはほとんど産出せず、アメシストや黄水晶を焼成して人工的に作られる。
スモーキー・クォーツ(モリオン):自然または人工ガンマ線により灰褐色(スモーキー)から黒色(モリオン)に着色。
ニッケルクォーツ:ニッケルによって着色された粗い緑色の石英。
インクルージョンによる色のばらつき
ブルークォーツ(サファイアクォーツ): クロシドライト繊維またはデュモルチエライトを内包した青色で不透明な集合体。内包物の種類により、より正確にはクロシドライト石英、デュモルチェライト石英、デュモルチエライト石英とも呼ばれる。
鉄シリカ:ヘマタイトのインクルージョンによる赤褐色の石英
ストロベリークォーツは、赤褐色のヘマタイトのインクルージョンにより、ピンクから赤に不規則に色づいたクォーツの品種であり、商品名でもある。通常、ローズクォーツよりも透明度が高く、色も強い。
ミルキークォーツ:液体インクルージョンによる乳白色の石英
プラセム(エメラルド・クォーツ):アクチノライトのインクルージョンによって色を得た、リークグリーンの不透明な集合体。
ローズクォーツ:白濁したピンク色の石英で、デュモルチエライトのインクルージョンによるもの。
微結晶SiO2
微結晶石英は、マイクロメートルの範囲の結晶サイズを持つ非常に微細な結晶石英の巨大な集合体を指す。ここでは3つの形態に区別される:
カルセドニー:角柱の表面に沿って繊維状に成長した微結晶の繊維状石英。
アゲート、オニキス:平行繊維状(放物線状)または球状構造を持つ微結晶繊維状石英
ジャスパー、カーネリアン(カーネリアン、サーダー)、モスアゲート、ヘリオトロープ、サードニクス、スノークォーツ
マイクロクォーツ:微結晶の粒状石英で、成長方向が明確でないもの。
石英質:微結晶の繊維状石英で、六角柱の底面(0001)に沿って繊維状に成長している(「長さ-スロー」)。
アメジストクォーツは、アメジストとミルキークォーツの不透明で帯状の成長物です。
すべての微結晶石英は、格子欠陥と双晶の密度が高い。
チャートとフリントは、微結晶の石英とモガナイトがランダムな粒状構造で相互に成長したものである。厳密には、これらは鉱物や鉱物の変種ではなく、チャートという総称でまとめられる岩石でもある。この中には、カルセドニーやその原石、アモルファスSiO2(オパール)も含まれることがある。
その他の品種または商品名
Aventurine quartz, hawk's eye, tiger's eye, cat's eye quartz: フューサイト、ルチル、アスベストなどの板状または繊維状の鉱物を含む水晶。
市場でよく見かけるアクアオーラは、品種ではなく、通常は金属(主に金)で蒸着されたロッククリスタル(または別の水晶)です。その結果、透明な青色をした水晶になり、時には多色のきらめきを持つこともある。
一方、ブラジライトは、焼成によって緑黄色から淡黄色に着色した石英の商品名である。角柱の先端がわずかに凹んでいるマントルクォーツは、サフィエンタール(スイス、グラウビュンデン)で世界で初めて発見された。