Quarzo

Il quarzo è il minerale più abbondante sulla Terra (circa il 12% del suo volume). Ha una struttura cristallina esagonale costituita da silice (ossido di silicio, SiO₂) cristallizzati in forma trigonale, con una durezza di 7 sulla scala di Mohs. La forma tipica è quella di un prisma esagonale che termina con delle piramidi esagonali, sebbene queste siano spesso distorte, o così grandi che solo una parte della forma è visibile da un compione appena estratto. Inoltre, un "letto" è una forma comune, particolarmente per varietà come l'ametista, dove i cristalli crescono da una matrice e quindi solo una piramide terminale è presente. Un geode di quarzo consiste di una roccia cava (normalmente di forma approssimativamente sferica), con il cuore coperto di un letto di cristalli.

Essendo uno dei minerali più comuni al mondo, il quarzo ha un gran numero di nomi differenti. La più importante distinzione tra i tipi di quarzo è quella tra le varietà macrocristallina (cristalli individuali visibili ad occhio nudo) e la microcristallina o criptocristallina (aggregati di cristalli visibili solo utilizzando elevati ingrandimenti). Calcedonio è un termine generico per il quarzo criptocristallino. Le varietà criptocristalline sono sia traslucide o per lo più opache, mentre le varietà trasparenti tendono ad essere macrocristalline.

Sebbene molti dei nomi delle varietà provengano storicamente dai colori del minerale, gli attuali schemi di denominazione scientifica fanno riferimento in primo luogo alla microstruttura del minerale. Il colore è un identificatore secondario per i minerali criptocristallini, sebbene sia un identificatore primario per le varietà macrocristalline. Questo, comunque, non è sempre vero.

Principali tipi di quarzo

Calcedonio	ogni quarzo criptocristallino, sebbene usato generalmente solo per il materiale bianco o leggermente colorato. In caso contrario sono usati nomi più specifici.
Agata	Calcedonio a bande di diverso colore legate ad impurità presenti nel reticolo cristallino, translucido;
Onice	Varietà di Agata dove le bande di accrescimento sono diritte, parallele al letto e di dimensione costante;
Diaspro	Calcedonio opaco per la presenza di impurità;
Aventurina	Calcedonio traslucido con piccole inclusioni (normalmente mica) che riflettono la luce;
Occhio di Tigre	Quarzo fibroso, che esibisce una luminescenza cangiante;
Cristallo di Rocca	Trasparente, senza colore;
Ametista	Porpora, transparente;
Quarzo Citrino	Dal giallo al rosso arancio, più comunemente giallo verdastro;
Quarzo Rosa	Rosa, traslucido, può manifestare diasterismo;
Quarzo latteo, o quarzo neve	Bianco, da traslucente a opaco, può manifestare diasterismo;
Quarzo affumicato	Marrone, transparente. L'opacità è spesso dovuta danni da radiazione nella struttura del reticolo cristallino;
Morion	Marrone scuro, opaco;
Carnelian	Calcedonio arancio rossastro, translucente;

Non tutte le varietà di quarzo sono presenti in natura. La prasolite, un materiale di colore olivastro, viene prodotta con l'esposizione al calore. Sebbene il quarzo citrino sia presente in natura, la maggior parte è prodotta dall'ametista riscaldandola. Il carnelian è trattato di frequente con il calore per aumentare l'intensità del colore.

Dato che i quarzi naturali sono molto spesso speculari, molto del quarzo utilizzato dall'industria è sintetico. Cristalli di grandi dimensioni, perfetti e non speculari vengono prodotti in una autoclave attraverso un processo idrotermale: anche gli smeraldi sono prodotti in questo modo.

Il quarzo presenta una cristallizzazione idiomorfa in vene idrotermali e nelle pegmatiti. I cristalli ben formati possono raggiungere parecchi metri di lunghezza ed il peso di centinaia di chili. L'erosione di minerali alterabili all'interno di condotti pegmatitici può rivelare grandi tasche di cristalli, conosciute come "cattedrali".

Il quarzo è un costituente comune delle rocce sialiche, tra le quali il più conosciuto è il granito; è abbondante anche come componente delle rocce sedimentarie, preferenzialmente nelle arenarie perchè la sua durezza impedisce un'ulteriore disgregazione meccanica e quindi dimensioni minori dei clasti.

Alcuni strutture di cristalli di quarzo sono piezoelettriche e sono usate come oscillatori nei dispositivi elettronici come gli orologi al quarzo e le radio.

Il quarzo è solo una delle 19 fasi cristalline della silice e cristallizza secondo due impalcature atomiche distinte, conosciute come quarzo-α e quarzoβ. Ad alta pressione il quarzo si trasforma in tridimite, un minerale con la stessa composizione ma con un reticolato atomico più compatto; a pressioni ulteriori la stessa tridimite si trasforma in cristobalite che rappresenta il termine estremo di compattazione della silice (è nota quasi esclusivamente in crateri generati da meteoriti).