quarzo

Minerale fra i più diffusi e importanti, costituito da biossido di silicio, SiO₂, trigonale.

Caratteristiche

I cristalli, che hanno habitus tipicamente prismatico e più raramente bipiramidale, si rinvengono isolati o in druse e geoidi, oppure in aggregati fibrosi o granulari. Il q. ha una densità di 2,65 g/cm³ e durezza 7 della scala di Mohs. Si presenta frequentemente geminato secondo diverse leggi, non presenta netti piani di sfaldatura e ha una frattura concoide; ha una struttura molto compatta costituita da gruppi di tetraedri SiO₄ con l’atomo di silicio al centro e ai vertici gli atomi di ossigeno, ciascuno dei quali è in comune con il tetraedro vicino.

Esistono due forme polimorfe di q.: il q. α, stabile fino a 573 °C, e il q. β, stabile da 573 °C a 870 °C; superata quest’ultima temperatura si trasforma in tridimite. Tra i componenti essenziali di molte rocce eruttive acide e di diverse rocce metamorfiche, a causa della sua elevata resistenza all’abrasione meccanica e all’alterazione chimica il q. risulta tra i costituenti principali delle rocce sedimentarie terrigene silicoclastiche. Le dimensioni maggiori dei cristalli di q. si formano nella fase finale del processo magmatico, dallo stadio pegmatico a quello idrotermale. È otticamente anisotropo (è birifrangente uniassico) e fortemente piezoelettrico.

Varietà

In natura si presenta in diverse varietà: in cristalli singoli abbiamo il q. ialino o cristallo di rocca, puro, trasparente e incolore; il q. ametista, violetto, il q. citrino o falso topazio, giallognolo, il q. latteo, bianco, il q. affumicato, grigio bruno, detto morione se bruno intenso, il q. roseo o rubino di Boemia, il giacinto di Compostella, rosso; in base alle inclusioni, alcune delle quali conferenti particolari riflessi interni: occhio di gatto, bianco, occhio di tigre, giallo rossastro, occhio di falco, azzurrato, sono q. con fibre di amianto e di crocidolite più o meno alterata; q. capelvenere, avventurina, q. aeroide, le varietà che contengono rispettivamente aghi di rutilo, lamelle di mica o d’altro minerale lucente, bolle di gas. Le varietà compatte di q. microcristallino sono conosciute con il nome generico di calcedonio; quest’ultimo si rinviene sotto forma di croste o come riempimento di cavità; spesso in giacitura secondaria detritica. Tra le diverse varietà di calcedonio abbiamo l’agata; l’onice; il prasio e la corniola. La classe del q., in cristallografia, è sinonimo di classe di simmetria trapezoedrica trigonale, nella quale detto minerale cristallizza.

La quarzite è una roccia metamorfica contenente più dell’80% di q., con minerali accessori diversi fra cui la mica. Le quarziti propriamente dette, prive o poverissime di mica se abbastanza pure, sono utilizzate per la fabbricazione dei vetri e dei refrattari. La quarzite scistosa contiene quel tanto di mica sufficiente a determinarne la facile divisibilità in lastre anche molto sottili; si utilizza per coperture di tetti o per pavimentare zone non carreggiabili; colori prevalenti: giallo, grigio, oliva; densità: 2,65 g/cm³. La quarzite fu utilizzata dall’uomo preistorico, nel Paleolitico inferiore e medio, e nei luoghi dove scarseggiava la selce, per ricavarne armi e utensili.

Usi

Il q., sotto forma di quarziti ecc., è utilizzato largamente per la preparazione di materiali refrattari a carattere acido, dei vetri e del vetro di silice; sotto forma di sabbie quarzose naturali o macinato in granuli, è altresì largamente usato come abrasivo per la segatura dei marmi, per la sabbiatura, per la smerigliatura grossolana dei vetri, nonché per la formatura di anime da fonderia. Le varietà di q. limpide e intensamente colorate sono usate come pietre ornamentali e talvolta come gemme.

Il q. ialino è utilizzato in elettrotecnica e in elettronica per fabbricare isolatori e lamine piezoelettriche, e in ottica per fabbricare lamine birifrangenti e dispositivi (lenti, prismi ecc.) trasparenti all’ultravioletto. Si definisce, in particolare, lampada al q. una particolare lampada a fluorescenza che emette soltanto nel campo dell’ultravioletto: in tale lampada, che non è usata per illuminazione, la scarica luminosa avviene all’interno di un’ampolla di q. trasparente alla radiazione ultravioletta; le lampade sono usate nei processi fotochimici per individuare alterazioni in documenti e dipinti e, anche, per abbronzare la pelle.

Negli orologi piezoelettrici, il q. si utilizza come elemento piezoelettrico generatore di oscillazioni, le quali, mediante opportuni rotismi, consentono il movimento delle lancette indicatrici (➔ orologio).