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Autor: (steine-und-minerale.de) | Letzte Aktualisierung: 08.06.2020


Quarz

Quarz - Eigenschaften, Entstehung und Verwendung

englisch: quartz | französisch: quartz


quarz Foto
Bild 1: farbloser Bergkristall

Kobolde, Erz und ein hartes Mineral

Über den Ursprung des Wortes Quarz herrscht bislang Uneinigkeit.
Im Mittelalter war der Name Querz bei den Bergleuten des Erzgebirges für Mineralien gebräuchlich, die kein abbauwürdiges Erz führten, was wiederum von im Berg bzw. Stollen lebenden Kobolden geklaut wurde.
Andere Quellen führen die Namensherkunft Quarz aus dem Tschechischen her, wo die Vokabel tvrdý mit hart übersetzt wird - vermutlich angelehnt an die Härte des Minerals Quarz.


Eigenschaften von Quarz

Das Mineral Quarz (chemische Formel: SiO2) ist kein eigenständiges Mineral, sondern der Name einer Gruppe von Mineralien - sog. Quarzgruppe, die sich durch die gleiche chemische Zusammensetzung sowie vergleichbare Eigenschaften auszeichnen.
Die Mineralien der Quarzgruppe zählen der Zusammensetzung wegen zur Mineralklasse der Oxide .
Quarze werden der Größe der ausgebildeten Kristalle unterschieden in:

Quarze kristallisieren sowohl im tri- als auch hexagonalen Kristallsystem, anhand dessen Schlussfolgerungen über die Entstehung gemacht werden können.
Bis 573°C ist Quarz hexagonal, bei sinkender Temperatur entsteht trigonaler, beständiger Quarz, bei 870°C geht Quarz in Tridymit über, bei 1470°C entsteht Cristobalit.
Dieser Vorgang ist reversibel, das Kristallgitter nimmt wieder die ursprüngliche Struktur an, auch wenn der Habitus erhalten bleibt. Deshalb wird Quarz auch als geologisches Thermometer bezeichnet.

Der Bruch von Quarz ist muschelig-uneben, die Spaltbarkeit unvollkommen. Quarze zeichnen sich abhängig von der jeweiligen Varietät durch eine durchsichtige, durchscheinende bis undurchsichtige Transparenz aus, der Glanz ist glasartig, auf Bruchflächen auch fettig.

Quarz ist mit einer Mohshärte von 6,5 bis 7 auf der 10-stufigen Skala der Härte von Mineralien nach dem deutschen Mineralogen Carl Friedrich Christian Mohs (1773 bis 1839) ein hartes Mineral. Die Dichte von Quarz beträgt 2,65 g/cm².
Eine Ausnahme stellt die Quarzvarietät Opal dar; deren Dichte schwankt zwischen 1,98 bis 2,5 g/cm³ - abhängig vom Kristallwasseranteil, der wiederum mit zunehmenden Alter bzw. Austrocknung abnimmt - genau wie die Dichte.


Die Farbe von Quarz

Die Farbe von Quarz ist bedingt durch Beimengungen diverser Elemente oder Fehlern im Kristallgitterbau sehr unterschiedlich – rosa, durchsichtig, violett, gelb, weiß, grau, rot, grün, braun und schwarz.


Tab. 1: Die Farben der Quarzmineralien
MineralFarbe
Achat weiß, grau, schwarz, orange, braun, rot und grün
Amethyst hellrosa, rotviolett und violett
Ametrin gelb und violett in einem
Aventurin braun, rot, blau und grün
Bergkristall farblos
Blauquarz hell-, mittel und dunkelblau
Citrin gelb bis orange
Eisenkiesel gelb, rotbraun oder braun
Falkenauge bläulich,dunkelgrau oder -grün
Jaspis rote braun, gelb, grün oder gräulich
Karneol orange-rot, rot bis rotbraun 
Milchquarz weiß
Onyx schwarz und schwarz-weiß gebändert
Opal regenbogenfarben-schillernd
Prasem lauchgrün
Prasiolith lauchgrün, mittel- bis graugrün
Rauchquarz hell- bis dunkelbraun, grau und schwarz
Rosenquarz zart- über intensivrosa bis pfirsichfarben
Tigerauge  goldgelb bis goldbraun

Die Begründung der Entstehung der Farbvielfalt von Quarz wird mit verschiedensten Ursachen erklärt: neben Einschlüssen anderer Mineralien sind auch farbgebende Fremdelemente im Kristallgitter, Gase und Flüssigkeiten im Kristall, der Einfluss von Temperaturen während der Entstehung oder Radioaktivität zu nennen. Einzig Bergkristall ist frei von jedweden farbgebenden Einflüsse und gilt als die reinste Form von Quarz.

Tab 2: Quarzvarietäten und die Ursache der verschiedenen Farben
Quarzvarietät Ursache der Farbe
Achat Eisen- und Manganverbindungen
Amethyst Eisenoxide und Mangan
Ametrin s. Amethyst und nachträgliches Erhitzen
Aventurin Einschlüsse anderer Mineralien
Bergkristall -
Blauquarz Einschlüsse von Rutil und Krokydolith
Citrin Eisenoxide und -hydroxide und Entstehungstemperaturen
Eisenkiesel Eisenoxide und -hydroxide
Falkenauge Einschlüsse von Krokydolith
Jaspis Eisen, Mangan, Chlorit, Ton und Lehm
Karneol Eisenoxide und -hydroxide
Milchquarz Einschlüsse von Gasen und Flüssigkeiten
Onyx Eisen und Mangan
Opal Aufbau des Minerals
Prasem Einlagerungen von Aktinolith
Prasiolith Entstehungstemperaturen
Rauchquarz radioaktive Strahlung während der Entstehung
Rosenquarz Titanoxide und Mangan
Tigerauge Einlagerungen von Krokydolith


Trotz der abwechlungsreichen Quarzfarben ist die Strichfarbe von Quarz - d.h. die Farbe, die erscheint, wenn man Quarz vorsichtig über ein unglasiertes Porzellantäfelchen (sog. Strichtafel) streicht - immer weiß.


Farbveränderung von Quarz

Mokka-Quarz, Bananen-Quarz, Heidelbeerquarz, Lilien-Quarz, Oliven-Quarz Champagner-Quarz, Erdbeer-Quarz, Cognac-Quarz, Aqua Aura oder Regenbogenbergkristall sind keine weiteren Varietäten von Quarz.
Vielmehr handelt es sich bei den genannten Quarzen um Handelsnamen von Quarzen, deren Farbe nachträglich verändert wurde.

Die gängigsten Methoden, um die Farbe von Quarz zu verändern, sind das Brennen (Erhitzen auf Temperaturen zwischen 400 und 600 °C), die Bestrahlung und die Ummantelung/Beschichtung.

Farbbehandelte Quarze sind teilweise empfindlindlich und reagieren bei dauerhafter Aufbewahrung im Sonnenlicht mit einem schnellen Verblassen der Farbe.
Weitere Informationen zum Umfärben von Quarz: Natürliche und künstliche Farben von Quarzen.


quartz - Mineral und Kristalle
Bild 2: Quarz-Varietät: violetter Amethyst


Entstehung und Verbreitung von Quarz

Quarz entsteht durch Kristallisation aus silikatischen Gesteinsschmelzen, ist aus diesem Grund auch ein häufig vorkommender Bestandteil in magmatischen Gesteinen. Einige Quarze kristallisieren bevorzugt in Gängen oder Drusen aus.

Metamorphe und sedimentäre Gesteine können Quarz ebenso als Gemengteil und als sedimentäres Bindemittel enthalten.
Nach Feldspat ist Quarz das zweithäufigste auf der Erde vorkommende Mineral und weltweit an zahlreichen Fundorten verbreitet.


quarz_mineral - Aufnahme des Minerals
Bild 3: weißer Milchquarz

Quarzhaltige Gesteine

Steine, bei denen Quarz als Haupt- oder Nebengemengteil an der mineralischen Zusammensetzung vertreten ist, sind unter anderem Granit, Unakit, Schriftgranit, Gneis, Rhyolith, Quarzit, Trondhjemit, Diorit, Grauwacke, Blauschiefer, Grünschiefer, Fruchtschiefer, Moselschiefer, Tonschiefer, Glimmerschiefer, Augengneis, Granulit, Migmatit, Greisen, Aplit, Arkose, Chrysanthemenstein, Laterit, Syenit, Ignimbrit, Pegmatit, Tonalit, Travertin, Muschelkalk, Monzonit, Eklogit, Pechstein, Amphibolit, Shungit, Trachyt, Diabas, Marmor und Sandstein.


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Verwendung und Bedeutung von Quarz

Quarz ist ein sehr bedeutendes Industriemineral, das sowohl in der Elektronik und Technik wie auch als Schwingquarz in Uhren (Alltägliches - Quarzuhren) verwendet wird.
Außerdem wird pulverisierter Quarz als Zusatzstoff in Waschmittel, Zahnpasta (Alltägliches - Zahnpasta), aber auch Farben eingesetzt und dient als Rohstoff für die Herstellung von Glas, Keramik und Zement.


Quarz und Schmuck

Quarz bzw. Quarzvarietäten sind beliebte Schmucksteine. Quarze lassen sich ohne viel Materialverlust schleifen und sind dabei hart genug, um als Schmuckstein den Belastungen des Alltags zu trotzen, d.h Quarzschmuck zerkratzt nicht so leicht.

Für Quarze werden unterschiedliche Schliffe angewendet. Bei Exemplaren bzw. Varietäten, bei denen die Farbe bzw. das Muster im Vordergrund steht, wie bei Jaspis oder Achat, finden vor allem simple Schliffe Anwendung, wie der Cabochonschliff oder zu Perlen verarbeitet.
Quarze, deren Reinheit und Farbigkeit betont werden soll, entfalten ihre Wirkung am besten mit facettierten Schliffen.


Quarz in der Esoterik

Ferner wird Quarz als Wasserstein zur Herstellung von Edelsteinwasser und als Heilstein gehandelt, ohne dass die Heilwirkung von Quarzen in klinischen Untersuchungen bestätigt werden konnte.


Nachweis und Bestimmung von Quarz

Quarz ist bis auf Flusssäure in keiner weiteren Säure löslich.
Bei mechanischer Belastung lädt sich Quarz elektrisch auf (sog Piezoelektrizität), erstmals festgestellt von Pierre Curie im Jahr 1880. Bei Druck oder Bearbeitung in Form von Hämmern oder Sägen leuchtet Quarz gelb auf.


Siehe auch :
Feldspat, Quarz und Glimmer - die drei vergess´ ich nimmer
Diamant und Bergkristall unterscheiden
Der Unterschied zwischen Mineralen und Gesteinen

Quellen:
⇒ Pellant, C. (1994): Steine und Minerale. Ravensburger Naturführer. Ravensburger Buchverlag Otto Maier GmbH
⇒ Bauer, J.; Tvrz, F. (1993): Der Kosmos-Mineralienführer. Mineralien Gesteine Edelsteine. Ein Bestimmungsbuch mit 576 Farbfotos. Gondrom Verlag GmbH Bindlach
⇒ Korbel, P.; Novak, M. und W. Horwath (2002): Mineralien Enzyklopädie, Dörfler Verlag
⇒ Medenbach, O.; Sussieck-Fornefeld, C.; Steinbach, G. (1996): Steinbachs Naturführer Mineralien. 223 Artbeschreibungen, 362 Farbfotos, 250 Zeichnungen und 30 Seiten Bestimmungstabellen. Mosaik Verlag München
⇒ Schumann, W. (1992): Edelsteine und Schmucksteine: alle Edel- und Schmucksteine der Welt; 1500 Einzelstücke. BLV Bestimmungsbuch, BLV Verlagsgesellschaft mbH München
⇒ Schumann, W. (1991): Mineralien Gesteine – Merkmale, Vorkommen und Verwendung. BLV Naturführer. BLV Verlagsgesellschaft mbH München
www.mineralienatlas.de - Quarz

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