Все о минерале кварц.

Более подробные сведения о месторождениях кварца в Северной и Южной Мексике можно найти в прекрасных обзорах Синкенкеса (Бшкапкав, 1959, 1976), которому автор весьма обязан за сведения, приведенные в данном разделе.

Кварцевые жеоды из района Сьерра-Гальего в Чихуахуа (Мексика) обладают некоторыми интересными особенностями. Они встречаются в виде круглых или почти круглых желваков диаметром 2,5-30 см и более. Желваки имеют внешнюю оболочку из халцедона, постепенно переходящего по направлению к центру в крупнокристаллический кварц, местами аметистовой или дымчатой окраски (рис. 6.4). В типичной жеоде центральная часть сложена определенной последовательностью минералов поздних стадий кристаллизации, главным образом оксидов марганца. В прозрачных шлифах можно видеть, что халцедон представлен одной из своих разновидностей — кварцином (лютецитом), в котором оси с кристаллитов параллельны направлению вытянутости волокон.

Месторождение расположено в 120 км к северу от города Чихуахуа на севере центральной части штата. В этом районе вулканические породы мощностью около 1000 м несогласно залегают на нижнемеловых известняках тектонического пояса Чихуахуа. Приблизительно 38-44 млн. лет назад район был перекрыт тонким покровом риолитовых туфов, образованных пепловым потоком. Содержащая жеоды порода («жеодовый туф») является наиболее древней в данной формации. Ее возраст по данным калий-аргонового метода составляет примерно 43,7 млн. лет.

Шкала твердости по Моосу представляет собой качественную последовательность минералов в зависимости от сопротивления царапанью. Кварц занимает в этой последовательности промежуточное положение-его твердость равна 7. Поскольку большая часть взвешенной в воздухе пыли представляет собой кремнезем такой же твердости, значение 7 по шкале Мооса соответствует границе, ниже которой используемые для украшений материалы будут постоянно изнашиваться, если не принимать мер для предотвращения такого износа. Твердость кварца различна в зависимости от направления; по он заметно тверже. Некоторые мастера обнаружили, что грани призмы труднее пилятся и шлифуются, нежели другие грани. Это совпадает с результатами двух других методов испытания твердости, где применяется вдавливание. Интересно отметить, что хотя кварц занимает в шкале Мооса более низкое положение, чем топаз (твердость 8), он более устойчив в отношении износа под действием пескоструйной обработки. Различие в твердости можно соотнести с направлениями потенциальной спайности.

Кристаллы кварца раскалываются с образованием раковистого излома; иначе говоря, он разламывается по произвольным направлениям, причем структура поверхности по форме напоминает раковины моллюсков. Такой тип излома имеют многие минералы; особенно он характерен для стекол. Отмечалось, что по мере увеличения угла между осью с и поверхностью излома последняя становится более ровной, а «раковины»-более пологими. Наблюдались раковистые трещинки размером до 1 мм, расходящиеся от минеральных включений в кристаллах кварца; трещины появляются в результате изменения объема при нагревании. Как массивные, так и волокнистые разновидности кварца имеют занозистый излом.

Если на естественную или отпиленную поверхность кварца уронить стальной шарик, образуются трещины спайности по ромбоэдру [0111] (2). Фигуры, получающиеся под действием давления и удара, сходны между собой, но в последнем случае трещины несколько неправильнее по форме. Фигуры удара изменяются в зависимости от испытываемой поверхности; по-видимому, каждая такая фигура обусловлена следами пересечения исследуемой поверхности гранями идеального ромбоэдра (рис. 4.1).

Кремний занимает второе (после кислорода) место среди химических элементов, слагающих земную кору. Эти два элемента легко реагируют между собой с образованием силикатных минералов, в частности минералов группы полевых шпатов, семейства пироксенов и амфиболов. Оставшийся после кристаллизации минералов этих групп кремний обычно образует оксид-кремнезем.

Кремнезем слагает до 12% литосферы и встречается главным образом в виде кварца в изверженных породах. Силикаты являются главной составной частью почти всех магматических пород, в которые входит также кремнезем. Лишь небольшое количество оксидных и сульфидных образований не содержит кремнезема. Если рассматривать временную последовательность кристаллизации магмы, начиная с высоких и переходя к более низким температурам поздних стадий кристаллизации, то обнаружится, что сложность структуры следующих друг за другом минералов увеличивается от таких ортосиликатов, как оливин, через метасиликаты пироксены к амфиболам, слюдам и полевым шпатам вплоть до образования из остаточной магмы кварца с электронейтральной трехмерной каркасной структурой.

В изверженных породах кварц встречается в виде бесформенных зерен, однако в риолитах, обладающих тонкозернистой структурой из-за быстрого охлаждения, можно встретить кристаллы кварца с хорошо выраженными очертаниями. Кварц реже встречается в изверженных породах умеренно кислого типа, а в нефелиновых сиенитах и некоторых темных изверженных породах, таких, как габбро и базальты, он вообще редок. Кремнезем очень легко растворяется в воде при высоких температурах и давлениях, поэтому ему просто проникнуть в уже сформировавшиеся породы самого разнообразного типа. В некоторых гранитных пегматитах отмечались кристаллы кварца массой до 634 кг; эти кристаллы имели хорошую форму и легко распознавались. Были найдены также массивные кристаллы массой до нескольких тонн с неразличимой внешней кристаллической формой.