Si fa presto a dire quarzo!

Luca Inzerillo 31 agosto 2011

Il quarzo, oltre ad essere uno dei minerali più diffusi nella crosta terrestre (ne costituisce il 12% in volume), è sicuramente uno dei più noti minerali esistenti. Ognuno di noi lo avrà ammirato in qualche museo nella limpida e trasparente forma dei cristalli di rocca, o più semplicemente avrà notato le sue bianche vene all’interno delle rocce durante una passeggiata in montagna. In effetti la sua abbondanza si riflette nella sua presenza in moltissime rocce ed in una grandissima varietà di forme dei suoi cristalli.

Quartz,_Sphalerite,_Pyrite,_Mangano_Calcite,_Rhodochrosite_1

Figura 1 – Cristallo di Quarzo. Perù. Immagine tratta da wikipedia.com

 

Ma forse non tutti sanno che il quarzo è una delle tante fasi polimorfiche della silice.

Per polimorfismo si intende la possibilità che un composto chimico cristallizzi in diverse strutture. Infatti, il composto SiO2, noto come silice, presenta ben 22 differenti fasi di cristallizzazione.

 

La fase più nota e diffusa in natura è il quarzo-α romboedrico, componente abbondante delle rocce magmatiche acide (cioè ricche di silice), sia intrusive che effusive. Sicuramente il quarzo-α di queste rocce è cristallizzato inizialmente come quarzo-β, ovvero la fase esagonale stabile a più alta temperatura; tuttavia, durante il raffreddamento di queste rocce, tutto il quarzo-β si trasforma immediatamente in quarzo-α non appena la temperatura scende al di sotto dei 573°C, limite di stabilità tra quarzo-α e quarzo-β a pressione ambiente.

Il quarzo- α si presenta in molteplici forme: da cristalli ben formati, anche di dimensioni enormi (svariate decine di kg), a masse microcristalline compatte come le quarziti. I cristalli sono generalmente bianchi, ma non mancano le varietà trasparenti (i cristalli di rocca) o dai colori più vivaci, dal violetto dell’Ametista al giallo del Citrino.

Poi vi sono le strutture della Tridimite e della Cristobalite, stabili a pressioni molto basse nella fase β, mentre le fasi α, che non presentano un vero e proprio campo di stabilità, si formano se le corrispondenti fasi β vengono portate per raffreddamento nel campo di stabilità del quarzo-α.

Infine vi sono le fasi di alta ed altissima pressione: la Coesite, monoclina e con densità maggiore di quarzo, tridimite e cristobalite, e la Stishovite, tetragonale con il Silicio in insolita coordinazione ottaedrica, stabile al di sopra di 140 kbar e per questo non presente nel diagramma qui riportato.

Diagramma P/T Silice

Figura 2 – Diagramma P/T della Silice. Da Sosman, ridisegnato. Da notare il passaggio quarzo-α quarzo-β a temperature crescenti all’aumentare della pressione ed il passaggio a bassa pressione da fasi β a fasi α di cristobalite e tridimite per raffreddamento dei cristalli.

 

Ma in natura cosa possiamo osservare?

 

In ambiente magmatico il quarzo rappresenta uno dei maggiori costituenti delle rocce, in particolar modo di quelle acide intrusive (graniti, granodioriti e tonaliti) ed effusive (porfidi, rioliti). Cristallizza direttamente dal magma nella fase quarzo-β esagonale, per poi passare alla fase quarzo-α raffreddandosi. Si rinviene in cristalli e masse microcristalline compatte generalmente bianche o variamente colorate se sono presenti inclusi di altri ioni o materiale estraneo. Particolarmente belli sono i cristalli delle pegmatiti. La tridimite e la cristobalite si rinvengono solo in alcune lave acide cristallizzate rapidamente e a bassa pressione, cioè in condizioni tali da impedire la trasformazione in quarzo.

 

I quarzi di genesi idrotermale nascono già romboedrici (la temperatura è inferiore ai 573°C). Possono essere trasparenti e limpidi, come i cristalli di rocca, o estremamente colorati, come l’ametista in lilla, il quarzo citrino nei toni del giallo e il quarzo affumicato dal bruno al nero. Le masse microcristalline e compatte originate da deposizioni idrotermali di bassa temperatura, prendono il nome generico di calcedonio, che diviene agata se la massa è zonata e presenta bande di differenti colori o, ancora, corniola se è di colore rosso.

FotoM Agata blu con Ametista

Figura 3 – La sezione di un geode del cretacico mostra un agata blu con al centro dei cristalli di ametista. Immagine tratta da ipanemarovis.com

 

In ambiente sedimentario esistono due grandi processi utili per la formazione di masse quarzose: il primo consiste nell’alterazione e nello smantellamento di rocce preesistenti ad opera degli agenti esogeni, ai quali solo i cristalli di quarzo sono in grado di resistere. Questi, accumulati dal trasporto nell’alveo di un fiume o sul fondo del mare andranno a costituire una sabbia quarzosa che, con il tempo, potrà litificare e divenire un’arenaria quarzosa, ovvero una roccia sedimentaria costituita da clasti di quarzo uniti da cementi di vario genere (carbonati, argille o quarzo).

Il vero quarzo “sedimentario” è, invece, di precipitazione chimica e biologica, solitamente in ambiente marino, così come avviene per il carbonato di calcio. Tuttavia, mentre le acque marine sono normalmente sovra sature di carbonati e fosfati di calcio ciò non è vero per la silice di cui sono generalmente sottosature. Così accade che la sedimentazione biologica di scheletri di radiolari, diatomee e spicole di spugne non è sufficiente a far precipitare grandi masse silicee. Queste ultime si formano in concomitanza di grandi eruzioni sottomarine che, portando in soluzione notevoli quantità di silicati, saturano le acque marine e consentono la precipitazione di silice. Così accade che carbonati e silicati precipitano insieme; da questo sedimento misto, durante la diagenesi, le masse silicee si segregano da quelle carbonatiche a formare strati ben distinti di calcari marini e di silice. Gli strati silicei prendono il nome di selci, microcristallini e dall’aspetto giallo bruno, se formano strati sottili e di diaspri, quando danno potenti strati microcristallini e coloratissimi, dal giallo, al rosso, all’azzurro ed al grigio.

Cristalli di quarzo all’interno della formazione del Pizzo del Diavolo

Figura 3 – Cristalli di quarzo all’interno della formazione del Pizzo del Diavolo.

 

In ambiente metamorfico il quarzo è ancora molto frequente. È stabile dai bassi agli alti gradi metamorfici, dalle filladi alle eclogiti, ed è facilmente mobilizzato in vene quarzose ed in grandi masse di segregazione. Nel processo di anatessi (fusione parziale di una roccia) è il primo minerale a fondere e tra i primi a ricristallizzare. Tuttavia, non esistono grandi elementi distintivi tra un quarzo magmatico ed uno metamorfico.

Vene di Quarzo in uno Gnaiss della Valmalenco

Figura 4 – Vene di quarzo in uno gneiss della Valmalenco.

 

Infine, nei crateri di impatto meteorico è possibile osservare le fasi di alta ed altissima pressione della silice, note come coesite e stishovite: in questi luoghi l’enorme pressione sviluppata dall’impatto ha trasformato il quarzo-α preesistente nelle fasi stabili alle alte pressioni.

 

We use cookies to personalise content and ads, to provide social media features and to analyse our traffic. We also share information about your use of our site with our social media, advertising and analytics partners.
Cookies settings
Accept
Privacy & Cookie policy
Privacy & Cookies policy
Cookie name Active

Privacy Policy

What information do we collect?

We collect information from you when you register on our site or place an order. When ordering or registering on our site, as appropriate, you may be asked to enter your: name, e-mail address or mailing address.

What do we use your information for?

Any of the information we collect from you may be used in one of the following ways: To personalize your experience (your information helps us to better respond to your individual needs) To improve our website (we continually strive to improve our website offerings based on the information and feedback we receive from you) To improve customer service (your information helps us to more effectively respond to your customer service requests and support needs) To process transactions Your information, whether public or private, will not be sold, exchanged, transferred, or given to any other company for any reason whatsoever, without your consent, other than for the express purpose of delivering the purchased product or service requested. To administer a contest, promotion, survey or other site feature To send periodic emails The email address you provide for order processing, will only be used to send you information and updates pertaining to your order.

How do we protect your information?

We implement a variety of security measures to maintain the safety of your personal information when you place an order or enter, submit, or access your personal information. We offer the use of a secure server. All supplied sensitive/credit information is transmitted via Secure Socket Layer (SSL) technology and then encrypted into our Payment gateway providers database only to be accessible by those authorized with special access rights to such systems, and are required to?keep the information confidential. After a transaction, your private information (credit cards, social security numbers, financials, etc.) will not be kept on file for more than 60 days.

Do we use cookies?

Yes (Cookies are small files that a site or its service provider transfers to your computers hard drive through your Web browser (if you allow) that enables the sites or service providers systems to recognize your browser and capture and remember certain information We use cookies to help us remember and process the items in your shopping cart, understand and save your preferences for future visits, keep track of advertisements and compile aggregate data about site traffic and site interaction so that we can offer better site experiences and tools in the future. We may contract with third-party service providers to assist us in better understanding our site visitors. These service providers are not permitted to use the information collected on our behalf except to help us conduct and improve our business. If you prefer, you can choose to have your computer warn you each time a cookie is being sent, or you can choose to turn off all cookies via your browser settings. Like most websites, if you turn your cookies off, some of our services may not function properly. However, you can still place orders by contacting customer service. Google Analytics We use Google Analytics on our sites for anonymous reporting of site usage and for advertising on the site. If you would like to opt-out of Google Analytics monitoring your behaviour on our sites please use this link (https://tools.google.com/dlpage/gaoptout/)

Do we disclose any information to outside parties?

We do not sell, trade, or otherwise transfer to outside parties your personally identifiable information. This does not include trusted third parties who assist us in operating our website, conducting our business, or servicing you, so long as those parties agree to keep this information confidential. We may also release your information when we believe release is appropriate to comply with the law, enforce our site policies, or protect ours or others rights, property, or safety. However, non-personally identifiable visitor information may be provided to other parties for marketing, advertising, or other uses.

Registration

The minimum information we need to register you is your name, email address and a password. We will ask you more questions for different services, including sales promotions. Unless we say otherwise, you have to answer all the registration questions. We may also ask some other, voluntary questions during registration for certain services (for example, professional networks) so we can gain a clearer understanding of who you are. This also allows us to personalise services for you. To assist us in our marketing, in addition to the data that you provide to us if you register, we may also obtain data from trusted third parties to help us understand what you might be interested in. This ‘profiling’ information is produced from a variety of sources, including publicly available data (such as the electoral roll) or from sources such as surveys and polls where you have given your permission for your data to be shared. You can choose not to have such data shared with the Guardian from these sources by logging into your account and changing the settings in the privacy section. After you have registered, and with your permission, we may send you emails we think may interest you. Newsletters may be personalised based on what you have been reading on theguardian.com. At any time you can decide not to receive these emails and will be able to ‘unsubscribe’. Logging in using social networking credentials If you log-in to our sites using a Facebook log-in, you are granting permission to Facebook to share your user details with us. This will include your name, email address, date of birth and location which will then be used to form a Guardian identity. You can also use your picture from Facebook as part of your profile. This will also allow us and Facebook to share your, networks, user ID and any other information you choose to share according to your Facebook account settings. If you remove the Guardian app from your Facebook settings, we will no longer have access to this information. If you log-in to our sites using a Google log-in, you grant permission to Google to share your user details with us. This will include your name, email address, date of birth, sex and location which we will then use to form a Guardian identity. You may use your picture from Google as part of your profile. This also allows us to share your networks, user ID and any other information you choose to share according to your Google account settings. If you remove the Guardian from your Google settings, we will no longer have access to this information. If you log-in to our sites using a twitter log-in, we receive your avatar (the small picture that appears next to your tweets) and twitter username.

Children’s Online Privacy Protection Act Compliance

We are in compliance with the requirements of COPPA (Childrens Online Privacy Protection Act), we do not collect any information from anyone under 13 years of age. Our website, products and services are all directed to people who are at least 13 years old or older.

Updating your personal information

We offer a ‘My details’ page (also known as Dashboard), where you can update your personal information at any time, and change your marketing preferences. You can get to this page from most pages on the site – simply click on the ‘My details’ link at the top of the screen when you are signed in.

Online Privacy Policy Only

This online privacy policy applies only to information collected through our website and not to information collected offline.

Your Consent

By using our site, you consent to our privacy policy.

Changes to our Privacy Policy

If we decide to change our privacy policy, we will post those changes on this page.
Save settings
Cookies settings