Quartz (minéral)

Il n'est pas rare de rencontrer des minéraux précieux à l'état pur, tels que l'or et le platine, mélangés à d'autres minéraux, à l'intérieur d'une cavité ou d'un filon d'une roche sédimentaire ou ignée. Il s'agit de veines qui se forment par le dépôt des sédiments transportés par les eaux souterraines au cours des millénaires ou par l'injection de magma dans les fissures de roches ignées. L'or, en particulier, est souvent présent dans les veines de quartz.

quartz (minéral), minéral composé de dioxyde de silicium, ou silice, de formule SiO₂. Répandu dans le monde entier, le quartz est un constituant de nombreuses roches, et sous la forme de sédiments purs, il est le constituant essentiel des roches magmatiques comme le granite, la rhyolite et la pegmatite, qui contiennent une surabondance de silice. Dans les roches métamorphiques, il est un constituant majeur des différentes formes de gneiss et de schiste. Le quartzite, roche métamorphique, est composé de quartz en majeure partie. Le quartz forme des veines et des nodules dans la roche sédimentaire, principalement dans le calcaire. Le grès, roche sédimentaire, est essentiellement composé de quartz.

Variété de quartz contenant des inclusions de fibre d'amiante.

De nombreuses veines de quartz fixées dans les fissures de roches forment la matrice de divers minéraux précieux. Les métaux précieux, tels que l'or, existent en quantité suffisante dans les veines de quartz pour garantir l'extraction du quartz afin de récupérer le précieux minéral. Le quartz est également le principal constituant du sable.

Le quartz cristallise dans le système rhomboédrique. La taille des cristaux varie entre les spécimens pesant une tonne et les minuscules particules qui étincellent à la surface des roches. Le quartz se trouve également dans des formes massives contenant des particules de taille variable, de texture grossière et de texture cryptocristalline (grains invisibles à l'œil nu mais visibles au microscope). Ce minéral a une dureté de 7 et une densité relative de 2,65. Certains spécimens ont un aspect vitreux, d'autres un aspect laiteux (luisant). Certaines variétés sont transparentes, d'autres sont translucides. Lorsqu'il est pur, le quartz est incolore, mais il est souvent coloré par des impuretés.

Le quartz a une propriété appelée effet piézo-électrique, il délivre en effet un courant électrique lorsqu'il est soumis à une pression dans certains sens des cristaux. Grâce à cette propriété, les cristaux de quartz sont utilisés dans d'importantes applications inhérentes à l'industrie de l'électronique pour le contrôle de la fréquence des ondes radio. Le quartz possède également la propriété optique de faire osciller la lumière polarisée et sert à la polarisation des microscopes.

Les cristaux de quartz subissent des transformations de leur structure lorsqu'ils sont chauffés. Le quartz ordinaire ou bas, chauffé à une température de 573 °C, est converti en quartz haut, dont la structure cristalline et les propriétés physiques sont différentes. Cependant, lorsqu'il est refroidi, le quartz haut retourne à l'état de quartz bas. Entre 870° et 1 470 °C, le quartz existe sous une forme appelée tridymite, et au-dessus de 1 470 °C, la forme stable est connue sous le nom de cristobalite. À environ 1 710 °C, le quartz fond.

Les variétés cristallines de quartz à texture grossière sont généralement transparentes et brillantes. Le cristal de roche, forme incolore de quartz, existe habituellement dans des cristaux distincts. Le quartz rose a une structure cristalline grossière, mais n'a pas de forme cristalline distincte. Sa couleur vermeil ou rose perd de son éclat à la lumière. Le quartz fumé se présente sous forme de cristaux allant du jaune fumé au marron foncé. L'améthyste, variété semi-précieuse de quartz, est pourpre ou violette.

De nombreux autres minéraux forment des inclusions dans les variétés cristallines de quartz. Le quartz fibreux contient de fines aiguilles de rutile qui pénètrent les cristaux du quartz incolore. L'aventurine est une variété de quartz contenant des paillettes d'hématite ou de mica. Des liquides et des gaz peuvent également exister dans le quartz. Le quartz laiteux doit sa couleur blanc laiteux à la présence de nombreuses inclusions liquides ou gazeuses.

Les variétés cryptocristallines de quartz sont souvent divisées en deux grandes catégories, le quartz fibreux et le quartz à gros cristaux. Les variétés fibreuses, comprenant l'agate, la cornaline, l'héliotrope, l'onyx et la chrysoprase, sont toutes des formes de calcédoine. Les variétés à gros cristaux comprennent le schiste siliceux, le silex, le jaspe et le prase.

Les différentes formes de calcédoine et les nombreuses variétés cristallines de quartz sont utilisées comme gemmes et autres matériaux d'ornement. Le cristal de roche pur est utilisé dans les équipements optiques et électroniques. Sous forme de sable, le quartz est très utilisé dans la fabrication de verre et de briques siliceuses, ainsi que pour le ciment et le mortier. Le quartz de terre est utilisé comme abrasif pour la taille de pierres, le décapage au jet de sable et la taille de verre. Le quartz en poudre est utilisé dans la fabrication de porcelaine, de savons dégraisseurs, de papier de verre et de farine de bois. De grands volumes de quartz sont utilisés comme fondants pour les opérations de fonte. La majeure partie du cristal de quartz de qualité supérieure, qui constitue une matière première essentielle de l'industrie de l'électronique, est importée du Brésil, le seul pays disposant d'importants gisements de ce minéral en quantités industrielles. Les cristaux de quartz peuvent également être fabriqués synthétiquement.