ควอตซ์
กลุ่มผลึกควอตซ์จากบราซิล
ทั่วไป
หมวดหมู่	แร่ เทคโตซิลิเกต
กลุ่ม	กลุ่มควอตซ์
สูตร	ซิโอ
สัญลักษณ์ IMA	Qz [ 1 ]
การจำแนกประเภทของสตรุนซ์	4.DA.05 ( ออกไซด์ )
การจำแนกประเภทของดาน่า	75.01.03.01 ( เทคโตซิลิเกต )
ระบบผลึก	α-ควอตซ์: ตรีโกณมิติ β-ควอตซ์: หกเหลี่ยม
คลาสคริสตัล	α-ควอตซ์: สี่เหลี่ยมคางหมู (คลาส 3 2) β-ควอตซ์: สี่เหลี่ยมคางหมู (คลาส 6 2 2) [ 2 ]
กลุ่มอวกาศ	α-ควอตซ์: P3 21 (หมายเลข 154) [ 3 ] β-ควอตซ์: P6 22 (หมายเลข 180) หรือP6 22 (หมายเลข 181) [ 4 ]
หน่วยเซลล์	ก = 4.9133 Å , c = 5.4053 Å; ซี = 3
การระบุตัวตน
มวลสูตร	60.083  กรัม·โมล−1
สี	ไม่มีสี, ชมพู, ส้ม, ขาว, เขียว, เหลือง, ฟ้า, ม่วง, น้ำตาลเข้ม หรือดำ
นิสัยคริสตัล	ปริซึม 6 ด้าน ปลายเป็นพีระมิด 6 ด้าน (ทั่วไป) ผลึกละเอียดถึงผลึกขนาดเล็ก มวลแน่น
การจับคู่	กฎหมายทั่วไปของโดฟีน กฎหมายของบราซิล และกฎหมายของญี่ปุ่น
ร่องอก	ไม่มี[ 5 ]
กระดูกหัก	ทรงโค้ง
ความมุ่งมั่น	เปราะ
ความแข็งตามมาตราโมห์ส	7 – มีค่าต่ำกว่าในพันธุ์ที่ไม่บริสุทธิ์ (แร่ธาตุที่กำหนด)
ความแวววาว	วุ้นตา – มีลักษณะเป็นมันเงาไปจนถึงด้านเมื่อมีปริมาณมาก
สตรีค	สีขาว
ความโปร่งใส	โปร่งใสไปจนถึงเกือบทึบแสง
ความถ่วงจำเพาะ	2.65; ค่าแปรผัน 2.59–2.63 ในพันธุ์ที่ไม่บริสุทธิ์
คุณสมบัติทางแสง	แกนเดียว (+)
ดัชนีหักเห	n = 1.543–1.545 n = 1.552–1.554
การหักเหสองทิศทาง	+0.009 (ช่วง BG)
เพลโอโครอิซึม	ไม่มี
จุดหลอมเหลว	1670 °C (β ไตรไดไมต์ ); 1713 °C (β คริสโตบาไลต์ ) [ 2 ]
ความสามารถในการละลาย	ไม่ละลายที่STP ; 1 ppm ที่ 400 °C และ 500 lb/in² ถึง 2600 ppm ที่ 500 °C และ 1500 lb/ in² [ 2 ]
ลักษณะอื่นๆ	โครงสร้างผลึก: หกเหลี่ยม , มีคุณสมบัติทางไฟฟ้าแบบเพียโซอิเล็กทริก , อาจมี คุณสมบัติ การเรืองแสงเมื่อเสียดสี , มีลักษณะไครัล (ดังนั้นจึงมีคุณสมบัติทางแสงหากไม่ใช่สารผสมราเซมิก )
เอกสารอ้างอิง	[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]
พันธุ์หลัก
หินคริสตัล	ชัดเจน
ควอตซ์สีขาวขุ่น	สีขาว
อเมทิสต์	ไวโอเล็ต
ซิทริน	สีเหลือง
ควอตซ์รมควัน	สีเทาถึงดำ, สีน้ำตาล
โรสควอตซ์	สีชมพู

ควอตซ์เป็นแร่ แข็ง ที่ประกอบด้วยซิลิกา ( ซิลิคอนไดออกไซด์ ) อะตอม ของมัน เชื่อมต่อกันเป็นโครงสร้างต่อเนื่องของเตตระเฮดราซิลิคอน-ออกซิเจนโดยที่อะตอมออกซิเจนแต่ละอะตอมถูกแบ่งปันระหว่างเตตระเฮดราสองอัน ทำให้มีสูตรทางเคมี โดยรวม SiO₂ ดังนั้น ควอตซ์จึงถูกจัดประเภทตามโครงสร้างเป็นแร่ซิลิเกตแบบโครงร่างและตามองค์ประกอบเป็นแร่ออกไซด์ควอตซ์เป็นแร่หรือกลุ่มแร่ ที่พบมากเป็นอันดับสองใน ชั้นหินของโลกคิดเป็นประมาณ 12% โดยมวล

ควอตซ์มีอยู่สองรูปแบบ คือ อัลฟาควอตซ์ปกติ และเบตาควอตซ์อุณหภูมิสูง ซึ่งทั้งสองรูปแบบเป็นไครัลการเปลี่ยนจากอัลฟาควอตซ์เป็นเบตาควอตซ์เกิดขึ้นอย่างฉับพลันที่อุณหภูมิ 573 °C (846 K; 1,063 °F) เนื่องจากกระบวนการเปลี่ยนรูปนี้มาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงปริมาตรอย่างมาก จึงสามารถทำให้เกิดการแตกร้าวขนาดเล็กในเซรามิกหรือหินที่ผ่านเกณฑ์อุณหภูมินี้ได้ง่าย

ควอตซ์มีหลายชนิด ซึ่งหลายชนิดจัดเป็นอัญมณี นับตั้งแต่สมัยโบราณ ควอตซ์ เป็น แร่ธาตุที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการทำเครื่องประดับและงานแกะสลักหินโดยเฉพาะในยุโรปและเอเชีย

ควอตซ์เป็นแร่ที่มีค่าความแข็ง 7 บนมาตราโมห์ ซึ่งเป็นวิธีการวัดความแข็งแบบขูดขีดเชิงคุณภาพเพื่อกำหนดความแข็งของวัสดุ

คำว่าควอตซ์มาจากคำภาษาเยอรมันQuarz [ ^{10 ]}ซึ่งมีรูปแบบเดียวกันในช่วงครึ่งแรกของศตวรรษที่ 14 ใน^ภาษาเยอรมันยุคกลางและภาษาเยอรมันตะวันออกตอนกลาง^{[ 11 ]}และมาจากคำในภาษาถิ่นโปแลนด์kwardyซึ่งตรงกับคำภาษาเช็ก tvrdý ('แข็ง') ^{[ 12 ]}อย่างไรก็ตาม บางแหล่งข้อมูลระบุว่าคำนี้มีต้นกำเนิดมาจากคำภาษาแซกซอนQuerkluftertzซึ่งหมายถึง 'แร่เส้นขวาง' ^{[ 13 ] [ 14 ]}

ชาวกรีกโบราณเรียกควอตซ์ว่าκρύσταλλος ( krustallos ) ซึ่งหมายถึง ' ผลึก ' มาจากคำภาษากรีกโบราณκρύος ( kruos ) ซึ่งหมายถึง 'เย็นจัด' เพราะนักปรัชญา บางคน (รวมถึงธีโอฟราสตัส ) เชื่อว่าแร่ชนิดนี้เป็นน้ำแข็ง ที่ เย็น จัด ^{[ 14 ]}ปัจจุบัน บางครั้งมีการใช้คำว่าหินผลึกเป็นชื่อเรียกอีกชื่อหนึ่งของควอตซ์ที่มีผลึกโปร่งใสและหยาบ^{[ 15 ] [ 16 ] : 205}

นักธรรมชาติวิทยาชาวโรมันพลินีผู้เฒ่าเชื่อว่าควอตซ์เป็นน้ำแข็งที่แข็งตัวถาวรหลังจากผ่านไปเป็นเวลานาน^{[ 17 ]}เขาสนับสนุนความคิดนี้โดยกล่าวว่าควอตซ์พบได้ใกล้ธารน้ำแข็งในเทือกเขาแอลป์แต่ไม่พบในสภาพอากาศอบอุ่น ความคิดนี้ยังคงอยู่จนถึงอย่างน้อยศตวรรษที่ 17 ^{[ 18 ]}

ในศตวรรษที่ 17 การศึกษาควอตซ์ของ นิโคลัส สเตโนได้ปูทางไปสู่คริสตัลโลกราฟี สมัยใหม่ เขาค้นพบว่าไม่ว่าขนาดหรือรูปร่างของผลึกควอตซ์จะเป็นอย่างไร หน้าปริซึมยาวของมันจะมาบรรจบกันที่มุม 60° ที่สมบูรณ์แบบเสมอ จึงได้สร้างกฎแห่งความคงที่ของมุมระหว่างพื้นผิว^{[ 19 ]}

โครงสร้างผลึกของควอตซ์อัลฟา (ลูกบอลสีแดงแทนออกซิเจน ลูกบอลสีเทาแทนซิลิคอน)

โครงสร้างผลึกของเบต้าควอตซ์

คู่ไครัลของแอลฟาควอตซ์

ควอตซ์สามารถเกิดขึ้นได้เป็นสองรูปแบบที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและความดัน ได้แก่α-ควอตซ์ (เรียกอีกอย่างว่าควอตซ์ต่ำหรือควอตซ์ปกติ ) และβ-ควอตซ์ (เรียกอีกอย่างว่าควอตซ์-เบตาหรือควอตซ์สูง ) α-ควอตซ์ตกผลึกในระบบผลึกแบบไตรโกนัล ในขณะที่ β-ควอตซ์มีความสมมาตรมากกว่าและตกผลึกในระบบผลึกแบบหกเหลี่ยม การเปลี่ยนจาก α-ควอตซ์เป็น β-ควอตซ์เกิดขึ้นอย่างฉับพลันที่ 573 °C (1,063 °F; 846 K) ที่ความดันบรรยากาศ อุณหภูมิการเปลี่ยนผ่านจะสูงขึ้นที่ความดันสูงขึ้น β-ควอตซ์ไม่เสถียรที่อุณหภูมิห้อง ดังนั้นควอตซ์ทั้งหมดที่อุณหภูมิห้องจึงเป็น α-ควอตซ์ ไม่ว่ามันจะเกิดเป็นรูปแบบใดก็ตาม^{[ 20 ]}

ควอตซ์ทั้งสองรูปแบบสามารถเกิดขึ้นได้ในกลุ่มพื้นที่ สองกลุ่มที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับไครัลลิตี้ เหนืออุณหภูมิการเปลี่ยนผ่าน α-ควอตซ์ในP 3 21 (กลุ่มพื้นที่ 152) จะกลายเป็น β-ควอตซ์ในP 6 22 (กลุ่มพื้นที่ 181) และ α-ควอตซ์ในP 3 21 (กลุ่มพื้นที่ 154) จะกลายเป็น β-ควอตซ์ในP 6 22 (กลุ่มพื้นที่ 180) ^{[ 21 ]}

กลุ่มอวกาศเหล่านี้เป็นไครัลอย่างแท้จริง (แต่ละกลุ่มเป็นของคู่เอนันติโอเมอร์ฟัส 11 คู่) ทั้ง α-ควอตซ์และ β-ควอตซ์เป็นตัวอย่างของโครงสร้างผลึกไครัลที่ประกอบด้วยหน่วยสร้างอะไครัล (เตตระเฮดรา SiO4 กรณีนี้) การเปลี่ยนแปลงระหว่าง α- และ β-ควอตซ์เกี่ยวข้องกับการหมุนเตตระเฮดราเพียงเล็กน้อยเมื่อเทียบกับกันและกัน โดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงวิธีการเชื่อมต่อ^{[ 9 ] [ 16 ] : 201} อย่างไรก็ตาม มีการเปลี่ยนแปลงปริมาตรอย่างมีนัยสำคัญในระหว่างการเปลี่ยนผ่านนี้^{[ 22 ]}และสิ่งนี้อาจส่งผลให้เกิดการแตกร้าวขนาดเล็กอย่างมีนัยสำคัญในเซรามิกในระหว่างการเผา^{[ 23 ]}ในหินประดับหลังจากไฟไหม้^{[ 24 ]}และในหินของเปลือกโลกที่สัมผัสกับอุณหภูมิสูง^{[ 25 ]}ซึ่งจะทำให้วัสดุที่มีควอตซ์เสียหายและลดคุณสมบัติทางกายภาพและเชิงกลลง

รูปทรงผลึกที่เหมาะสมที่สุดสำหรับ ควอตซ์คือ ปริซึมหกเหลี่ยม ที่ ปลายแต่ละด้านเป็นรูปสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูนคล้ายพีระมิดหกเหลี่ยม ในธรรมชาติ ผลึกควอตซ์มักจะเกิดการแฝด(โดยมีผลึกควอตซ์แฝดแบบมือขวาและมือซ้าย) บิดเบี้ยว หรือแทรกตัวกับผลึกควอตซ์หรือแร่ธาตุอื่นๆ ที่อยู่ติดกันจนแสดงรูปทรงนี้เพียงบางส่วน หรือไม่มีหน้าผลึกที่ชัดเจนเลยและดูเหมือนเป็นก้อน^{[ 9 ] [ 16 ] : 202–204}

โดยทั่วไปผลึกที่มีรูปร่างดีจะก่อตัวเป็นดรูส (ชั้นของผลึกที่เรียงตัวอยู่ภายในช่องว่าง) ซึ่งผลึก ควอตซ์จีโอด ถือเป็นตัวอย่างที่ดีเป็นพิเศษ^{[ 26 ] ผลึกจะยึดติดอยู่ที่ปลายด้านหนึ่งกับหินที่ล้อมรอบ และจะมีพีระมิดปลายด้านเดียวเท่านั้น อย่างไรก็ตาม ผลึกที่มีปลายสองด้านก็เกิดขึ้นได้ในกรณี ที่}ผลึกพัฒนาอย่างอิสระโดยไม่ยึดติด เช่น ภายในยิปซัม [ ^{27 ]}

• 
  ควอตซ์ปริซึมทั่วไป
• 
  ควอตซ์คทา
• 
  ควอตซ์รูปทรงคทา (ในรูปของสารประกอบ: "ควอตซ์เอเลสเชียล")
• 
  ควอตซ์รูปทรงพีระมิดคู่
• 
  เทสซิน หรือควอตซ์ทรงเรียว
• 
  ควอตซ์แฝด (ที่รู้จักกันในชื่อกฎของญี่ปุ่น)
• 
  Dauphine quartz (single dominant face)
• 
  "Herkimer diamond"
• 
  Druse quartz
• 
  Granular quartz
• 
  Massive quartz

Pure quartz, traditionally called rock crystal or clear quartz, is colorless and transparent or translucent. Colored varieties of quartz are common and include citrine, rose quartz, amethyst, smoky quartz, milky quartz, and others.^[28] These color differentiations arise from the presence of impurities which change the molecular orbitals, causing some electronic transitions to take place in the visible spectrum, emitting colored light.

Quartz varieties were previously classified into three categories based on the visibility of their individual crystals. Macrocrystalline quartz varieties have individual crystals that are visible to the unaided eye (macroscopic). Microcrystalline quartz varieties are aggregates of tiny crystals that can only be seen through a microscope (microscopic). Cryptocrystalline quartz varieties are aggregates of crystals that are too small to be seen even with an optical microscope (sub-microscopic).^[29] Today, the microcrystalline and cryptocrystalline varieties are commonly grouped together and referred to as chalcedony.^[29][30] However, in the scientific literature, chalcedony is a specific form of silica consisting of fine intergrowths of both quartz and its monoclinicpolymorph, moganite.^[31][30] Chalcedony is commonly translucent to opaque, while the macrocrystalline varieties of quartz tend to be more transparent.^[32][29] Color is a secondary identifier for the cryptocrystalline varieties and a primary identifier for the macrocrystalline varieties.^[32]

Varieties of quartz

Name	Color	Cause	Description	Crystal visibility	Transparency	Major sources	Photo(s)	References
Agate	Frequently multicolored; commonly colorless, pale blue to black, red to orange, yellow, white, brown, pink, purple; rarely green	Varies by color	Banded variety of chalcedony	Cryptocrystalline, microcrystalline	Translucent to opaque	Widespread	Agate nodule from Malawi	[33][34]
Amethyst	Purple to violet	การฉายรังสีตามธรรมชาติและสิ่งเจือปนของธาตุเหล็ก (Fe 3+ ) ในปริมาณเล็กน้อย	โดยทั่วไปมักพบเป็นกลุ่มขนาดใหญ่และในโพรงหิน	ผลึกขนาดใหญ่	โปร่งใส	บราซิล เม็กซิโก อุรุกวัย รัสเซีย ฝรั่งเศส นามิเบีย โมร็อกโก	กลุ่มอเมทิสต์จากไซบีเรีย	[ 35 ] [ 36 ]
อเมทรีน	สีม่วงและสีเหลือง	สิ่งเจือปนของเหล็ก	โดยทั่วไปเชื่อกันว่าเป็นส่วนผสมของซิทรินและอเมทิสต์ในผลึกเดียวกัน แม้ว่าส่วนประกอบควอตซ์สีเหลืองอาจไม่ใช่ซิทรินแท้ก็ตาม วัสดุส่วนใหญ่ที่ขายเป็นอเมทิรินนั้นเป็นอเมทิสต์ที่ผ่านการให้ความร้อนบางส่วนหรือฉายรังสีเทียม	ผลึกขนาดใหญ่	จากโปร่งใสไปโปร่งแสง	โบลิเวีย บราซิล อินเดีย	อเมทรินดิบจากโบลิเวีย อเมทรินเจียระไน	[ 37 ] [ 38 ]
คาร์เนเลียน	สีส้มถึงแดง, สีแดงอมน้ำตาล	สิ่งเจือปนของเหล็กออกไซด์	แร่คาร์เนเลียนเป็นแร่ชนิดหนึ่ง คาร์เนเลียนธรรมชาติมักมีสีอ่อน ส่วนสีเข้มกว่านั้นเกิดจากการให้ความร้อนด้วยวิธีเทียม	ผลึกขนาดเล็กมาก, ผลึกขนาดเล็ก	จากโปร่งแสงถึงทึบแสง	เปรู, ศรีลังกา	คาร์เนเลียนธรรมชาติจากรัฐนิวเจอร์ซีย์สหรัฐอเมริกา คาร์เนเลียนทรงคาโบชอน	[ 39 ]
โมรา	เกือบทุกสี	แตกต่างกันไปตามสี	ซิลิกาชนิดเส้นใยที่ประกอบด้วยควอตซ์เป็นส่วนใหญ่และมีโมกาไนต์ แทรกอยู่บ้าง (1-20%) พบได้ในหลายรูปแบบย่อย	ผลึกขนาดเล็กมาก, ผลึกขนาดเล็ก	จากโปร่งใสเป็นทึบแสง	แพร่หลาย	แคลเซโดนีจากสาธารณรัฐเช็ก	[ 30 ]
ซิทริน	อเมทิสต์ ธรรมชาติ: สีเหลืองถึงเหลืองอมเขียวหรือเหลืองอมส้ม มักมีสีควันปนอยู่ อเมทิสต์ที่ผ่านการอบด้วยความร้อน: สีเหลืองอมส้ม ส้ม แดง น้ำตาล	อเมทิสต์ ธรรมชาติ: ยังไม่มีข้อสรุปทางวิทยาศาสตร์ (อาจเป็นเพราะศูนย์กลางสีของอะลูมิเนียม หรือสิ่งเจือปนของเหล็กในปริมาณเล็กน้อย) อเมทิสต์ที่ผ่านการอบด้วยความร้อน: มีออกไซด์ของเหล็กในปริมาณเล็กน้อย ( เฮมาไทต์และโกเอไทต์ )	ซิทรินธรรมชาติหายาก วัสดุส่วนใหญ่ที่ขายเป็นซิทรินนั้นมักเป็นอเมทิสต์ที่ผ่านการอบด้วยความร้อน หรือบางครั้งก็เป็นควอตซ์รมควันที่ผ่านการอบด้วยความร้อน ควอตซ์ที่มีสีเหลืองจากคราบ การเคลือบ หรือสิ่งเจือปนโดยทั่วไปจะไม่ถือว่าเป็นซิทริน	ผลึกขนาดใหญ่	โปร่งใส	บราซิล	ผลึกซิทรินธรรมชาติแฝดจากรัสเซีย "ซิทริน" (อเมทิสต์ที่ผ่านการอบด้วยความร้อน) ผลึกทรงโดม	[ 40 ] [ 41 ] [ 42 ]
คอตเทอไรต์	ประกายสีเงินเมทัลลิก	แร่คอตเทอไรต์ก่อตัวเป็นชั้นบางมาก โดยมีรอยแตกเล็ก ๆ ที่ทำให้เกิดการกระเจิงของแสง ส่งผลให้แร่ชนิดนี้มีประกายมุกคล้ายโลหะ	หายากมาก ได้มาจากสายแร่แคลไซต์ควอตซ์ และโคลนเหล็ก เพียงสายเดียว ในหินปูนยุคคาร์บอนิเฟอรัสในร็อกฟ อเรสต์ เคาน์ตีคอร์กประเทศไอร์แลนด์	ผลึกขนาดใหญ่	ทึบแสง	ไอร์แลนด์	คอตเทอไรต์จากไอร์แลนด์	[ 43 ] [ 44 ] [ 45 ]
ควอตซ์ดูมอร์เทียไรต์	สีน้ำเงิน เฉดสีม่วง และสีเทา	แร่ธาตุที่แทรกอยู่ภายใน	ประกอบด้วยแร่ดู มอร์เทียไรต์สีน้ำเงินเนื้อเนียนละเอียด	ผลึกขนาดใหญ่	โปร่งแสง		ควอตซ์ดูมอร์เทียไรต์จากบราซิล	[ 46 ] [ 47 ] [ 48 ]
แจสเปอร์	โดยทั่วไปมีสีแดงถึงน้ำตาล อาจมีสีอื่นปะปนได้		แคลเซโดนีชนิดไม่บริสุทธิ์	ไมโครคริสตัลไลน์	ทึบแสง		หินแจสเปอร์สีแดงจากญี่ปุ่น
ควอตซ์สีขาวขุ่น	สีขาว	ผลึกประกอบด้วยของเหลวปริมาณเล็กน้อยซึ่งอาจเป็นก๊าซ ของเหลว หรือทั้งสองอย่าง ถูกกักไว้ระหว่างการก่อตัวของผลึก	ไม่ค่อยเป็นที่ต้องการในฐานะอัญมณี	ผลึกขนาดใหญ่	จากโปร่งแสงถึงทึบแสง		ควอตซ์สีขาวขุ่นจากโคโลราโดสหรัฐอเมริกา	[ 49 ] [ 50 ]
โอนิกซ์	ขาวดำ, โมโนโครม	สิ่งเจือปนคาร์บอน	หินอะเกตหลากหลายชนิด	ผลึกขนาดเล็กมาก, ผลึกขนาดเล็ก	โปร่งแสงปานกลางถึงทึบแสง		หินโอนิกซ์จากเยอรมนี
ปราส	ต้นหอมสีเขียว	แร่แอกทิโนไลต์ซึ่งเป็นแร่แอมฟิโบล นั้นถูกแทรกอยู่ภายใน	ตามความหมายดั้งเดิมในประเทศเยอรมนี ชื่อ"พราส" (prase)ยังเคยถูกใช้ในอดีตสำหรับควอตไซต์และแจสเปอร์ที่มีสีคล้ายกัน และในปัจจุบันอาจหมายถึงควอตซ์สีเขียวอ่อนคล้ายต้นหอมทุกชนิด	ผลึกขนาดใหญ่			ปราเซ จากแคว้นทัสคานีประเทศอิตาลี	[ 51 ] [ 52 ]
พราซิโอไลต์ (เวอร์มารีน, อเมทิสต์สีเขียว)	สีเขียว	สารประกอบFe 2+ ในปริมาณน้อย	หายาก วัสดุส่วนใหญ่ที่ขายเป็นพราซิโอไลต์นั้นผลิตโดยการให้ความร้อนแก่อเมทิสต์	ผลึกขนาดใหญ่	โปร่งใส	บราซิล; ธันเดอร์เบย์ , แคนาดา; โปแลนด์	หินพราซิโอไลต์เจียระไนจากบราซิล	[ 53 ] [ 54 ]
หินผลึก (ควอตซ์ใส)	ไม่มีสี	ปราศจากสิ่งเจือปน		ผลึกขนาดใหญ่	จากโปร่งใสไปโปร่งแสง		ผลึกควอตซ์ใส
โรสควอตซ์	สีชมพูอ่อนถึงชมพูเข้ม	สิ่งเจือปนขนาดเล็กของแร่เส้นใยที่เกี่ยวข้องกับดูมอร์เที ยไรต์ ควอตซ์สีชมพูรูปทรงเหลี่ยม: ศูนย์กลางสีอะลูมิเนียมและฟอสฟอรัส	หินโรสควอตซ์มักมีขนาดใหญ่และไม่มีรูปทรงที่แน่นอนอย่างไรก็ตาม มี โรสควอตซ์ หรือควอตซ์สีชมพู ชนิดหนึ่งที่มีรูปทรงสมบูรณ์ เรียกว่า ยูเฮดรัลโรส ควอตซ์ ซึ่งพบได้ในรูปผลึกหกเหลี่ยมที่สวยงาม	ผลึกขนาดใหญ่	ควอตซ์สีชมพูโปร่งแสงทรงเหลี่ยม : โปร่งใส		กลุ่มผลึก ควอตซ์ สีชมพู (ควอตซ์สีชมพู) รูปทรงเหลี่ยมมุมสมบูรณ์ จากรัฐมินาสเจไรส์ประเทศบราซิล	[ 55 ] [ 56 ] [ 57 ]
ควอตซ์รูทิเลต	ใส มีสิ่งเจือปนสีเหลืองทองหรือสีดำ	แร่ธาตุที่แทรกอยู่ภายใน	ประกอบด้วย ผลึก รูไทล์รูปเข็ม	ผลึกขนาดใหญ่	จากโปร่งใสไปโปร่งแสง		กลุ่มผลึกควอตซ์รูทิเลตจากบราซิล
ควอตซ์รมควัน	สีเทาอ่อนถึงเข้ม สีน้ำตาล สีดำ	สีดังกล่าวมีศูนย์กลางอยู่ที่สิ่งเจือปนของอะลูมิเนียมที่ถูกกระตุ้นด้วยรังสีธรรมชาติ		ผลึกขนาดใหญ่	จากโปร่งแสงถึงทึบแสง		ควอตซ์สีควันจากบราซิล	[ 58 ]
ตาเสือ	สีทอง สีน้ำตาลแดง สีน้ำเงิน		แสดงให้เห็นถึงความแวววาว	ผลึกขนาดใหญ่	ทึบแสง		ตาเสือหยาบ ตาเสือแดงขัดเงา

ผลึกควอตซ์มี คุณสมบัติ ทางไฟฟ้าแบบเพียโซอิเล็กท ริก กล่าวคือ จะสร้างศักย์ไฟฟ้าเมื่อมีการใช้แรงทางกล [ ^{59 ] คุณสมบัติ}ทางไฟฟ้าแบบเพียโซอิเล็กทริกของควอตซ์ถูกค้นพบโดยJacquesและPierre Curieในปี พ.ศ. 2423 ^{[ 60 ] [ 61 ]}

ควอตซ์เป็นแร่หรือ กลุ่มแร่ที่มีมากเป็นอันดับสอง ใน ชั้นหินของโลกโดย กลุ่ม เฟลด์สปาร์ คิดเป็น 41% ของชั้น หิน รองลง มาคือควอตซ์ 12% และ กลุ่ม ไพรอกซีน 11% ^{[ 62 ]}ควอตซ์เป็นองค์ประกอบสำคัญของหินแกรนิตและหินอัคนีเฟลซิก อื่นๆ พบได้ทั่วไปในหินตะกอนเช่นหินทรายและหินดินดาน และ เป็นองค์ประกอบทั่วไปของหินชีสต์หินไนส์ หินควอตไซต์และหินแปรอื่นๆ[ ^{9 ] ควอตซ์} มีศักยภาพใน การผุพังต่ำที่สุดในชุดการละลายของโกลดิชดังนั้นจึงพบได้ทั่วไปในฐานะแร่ตกค้างในตะกอนลำธารและดิน ตกค้าง โดยทั่วไป การมีควอตซ์ในปริมาณมากบ่งชี้ถึงหินที่ " สมบูรณ์ " เนื่องจากแสดงให้เห็นว่าหินได้รับการเปลี่ยนแปลงอย่างหนักและควอตซ์เป็นแร่หลักที่ทนต่อการผุพังอย่างหนัก^{[ 63 ]}

แม้ว่าควอตซ์ส่วนใหญ่จะตกผลึกจากแมกมา หลอมเหลว แต่ควอตซ์ก็ยังตกตะกอนทางเคมีจากเส้นแร่ไฮโดรเทอร์มอล ร้อน ใน รูปของ แร่ประกอบบางครั้งก็มี แร่ โลหะเช่น ทองคำ เงิน และทองแดง ผลึกควอตซ์ขนาดใหญ่พบได้ในเพกมาไทต์ แมก มา^{[ 9 ]}ผลึกที่มีรูปร่างดีอาจมีความยาวหลายเมตรและมีน้ำหนักหลายร้อยกิโลกรัม^{[ 64 ]}

ผลึกควอตซ์เดี่ยวที่ใหญ่ที่สุดที่มีการบันทึกไว้ถูกพบใกล้กับเมืองอิตาโปเรรัฐโกยาซประเทศบราซิล มีขนาดประมาณ 6.1 ม. × 1.5 ม. × 1.5 ม. (20 ฟุต × 5 ฟุต × 5 ฟุต) และมีน้ำหนักมากกว่า 39,900 กก. (88,000 ปอนด์) ^{[ 65 ]}

ควอตซ์ถูกสกัดจากเหมืองเปิดคนงานเหมืองบางครั้งใช้ระเบิดเพื่อเปิดเผยแหล่งควอตซ์ที่อยู่ลึก บ่อยครั้งกว่านั้น จะใช้ รถดันดินและรถขุดเพื่อกำจัดดินและดินเหนียวและเปิดเผยเส้นแร่ควอตซ์ จากนั้นจึงใช้เครื่องมือแบบมือในการขุด ต้องระมัดระวังเพื่อหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลันที่อาจทำให้ผลึกเสียหาย^{[ 66 ] [ 67 ]}

ไตรไดไมต์และคริสโตบาไลต์ เป็น พอลิมอร์ฟของ SiO2 มีอุณหภูมิสูงซึ่งพบในหินภูเขาไฟ ที่มีซิลิกาสูง โคเอไซต์เป็นพอลิมอร์ฟของ SiO2 ที่มีความหนาแน่น ซึ่งพบ ในบริเวณที่อุกกาบาตตกกระทบและในหินแปรที่เกิดขึ้นภายใต้ความดันที่สูงกว่าความดันปกติของเปลือกโลกสติโชไวต์เป็นพอลิมอร์ฟของ SiO2 ที่มีความหนาแน่นและความดันสูงกว่าในบริเวณที่อุกกาบาตตกกระทบ^{[ 16 ] : 201–202} โมกาไนต์เป็นพอลิมอร์ฟแบบโมโนคลินิกเลชาเทเลียไรต์เป็นแก้วซิลิกาอสัณฐาน SiO2 ซึ่งเกิดขึ้นจากฟ้าผ่าในทรายควอตซ์^{[ 69 ]}

เนื่องจากควอตซ์เป็นซิลิกาชนิดหนึ่ง จึงอาจก่อให้เกิดความกังวลในสถานที่ทำงานต่างๆ การตัด การเจียร การสกัด การขัด การเจาะ และการขัดเงาผลิตภัณฑ์หินธรรมชาติและหินสังเคราะห์อาจปล่อยอนุภาคฝุ่นซิลิกาผลึกขนาดเล็กที่เป็นอันตรายสู่อากาศที่คนงานหายใจเข้าไป^{[ 70 ]} ซิลิกาผลึกที่มีขนาดที่สามารถหายใจเข้าไปได้ถือเป็น สารก่อมะเร็งในมนุษย์และอาจนำไปสู่โรคอื่นๆ ของปอด เช่นโรคซิลิโคซิสและโรคปอดพังผืด^{[ 71 ] [ 72 ]}

ไม่ใช่ว่าควอตซ์ทุกชนิดจะเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ ผลึกควอตซ์ใสบางชนิดสามารถผ่านการบำบัดด้วยความร้อนหรือการฉายรังแกมมาเพื่อทำให้เกิดสี ซึ่งโดยปกติแล้วจะไม่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ ความไวต่อการบำบัดดังกล่าวขึ้นอยู่กับสถานที่ที่ขุดควอตซ์^{[ 73 ]}พราซิโอไลต์ ซึ่งเป็นวัสดุสีเขียวมะกอก ผลิตขึ้นโดยการบำบัดด้วยความร้อน^{[ 74 ]}พราซิโอไลต์ธรรมชาติยังพบได้ในโลเวอร์ไซลีเซียในโปแลนด์^{[ 75 ]}แม้ว่าซิทรินจะเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ แต่ส่วนใหญ่เป็นผลมาจากการบำบัดด้วยความร้อนของอเมทิสต์หรือควอตซ์รมควัน^{[ 74 ]}คาร์เนเลียนได้รับการบำบัดด้วยความร้อนเพื่อให้สีเข้มขึ้นตั้งแต่สมัยก่อนประวัติศาสตร์^{[ 76 ]}เนื่องจากควอตซ์ธรรมชาติมักมีผลึกแฝด จึง มีการผลิตควอตซ์สังเคราะห์เพื่อใช้ในอุตสาหกรรม ผลึกเดี่ยวขนาดใหญ่ที่ไร้ตำหนิจะถูกสังเคราะห์ในหม้ออัดความดันผ่านกระบวนการไฮโดรเทอร์มอล^{[ 77 ] [ 9 ] [ 78 ] [ 79 ]}เช่นเดียวกับผลึกอื่นๆ ควอตซ์อาจถูกเคลือบด้วยไอโลหะเพื่อให้มีความเงางามน่าดึงดูด^{[ 80 ] [ 81 ]}

ควอตซ์เป็นวัสดุที่พบได้บ่อยที่สุดซึ่งระบุว่าเป็นสารลึกลับที่เรียกว่ามาบันในตำนานของชาวอะบอริจินออสเตรเลียพบได้เป็นประจำในสุสานแบบทางเดินในยุโรปในบริบทการฝังศพ เช่นนิวเกรนจ์หรือคาร์โรว์มอร์ในไอร์แลนด์ควอตซ์ยังถูกใช้ในไอร์แลนด์ยุคก่อนประวัติศาสตร์เช่นเดียวกับประเทศอื่นๆ อีกมากมาย สำหรับเครื่องมือหินทั้งควอตซ์แบบเส้นและผลึกหินถูกสกัดเป็นส่วนหนึ่งของเทคโนโลยีหินของชนเผ่ายุคก่อนประวัติศาสตร์^{[ 82 ]}

ในขณะที่หยกเป็นหินกึ่งมีค่าที่ได้รับความนิยมมากที่สุดสำหรับการแกะสลักในเอเชียตะวันออกและ อเมริกาในยุค ก่อนโคลัมบัสมาตั้งแต่สมัยโบราณ ในยุโรปและตะวันออกกลาง หินควอตซ์หลากหลายชนิดกลับเป็นหินที่นิยมใช้มากที่สุดสำหรับการทำเครื่องประดับและการแกะสลักหิน ประเภทต่างๆ รวมถึงอัญมณีแกะสลักและอัญมณีคาเมโอแจกันคริสตัลและภาชนะหรูหรา ประเพณีนี้ยังคงสร้างสรรค์วัตถุที่มีมูลค่าสูงจนถึงกลางศตวรรษที่ 19 เมื่อความนิยมลดลงอย่างมาก ยกเว้นในเครื่องประดับ เทคนิคการแกะสลักคาเมโอใช้ประโยชน์จากแถบสีในหินโอนิกซ์และหินชนิดอื่นๆ

ความพยายามในการสังเคราะห์ควอตซ์เริ่มต้นขึ้นในช่วงกลางศตวรรษที่ 19 เมื่อนักวิทยาศาสตร์พยายามสร้างแร่ธาตุภายใต้สภาวะในห้องปฏิบัติการที่เลียนแบบสภาวะที่แร่ธาตุเหล่านั้นก่อตัวขึ้นในธรรมชาติ นักธรณีวิทยาชาวเยอรมันKarl Emil von Schafhäutl (1803–1890) เป็นบุคคลแรกที่สังเคราะห์ควอตซ์ได้สำเร็จ โดยในปี 1845 เขาได้สร้างผลึกควอตซ์ขนาดเล็กในหม้ออัดความดัน^{[ 83 ]}อย่างไรก็ตาม คุณภาพและขนาดของผลึกที่ได้จากความพยายามในช่วงแรกนั้นไม่ดีนัก^{[ 84 ]}

การรวมตัวของธาตุเจือปนมีอิทธิพลอย่างมากต่อความสามารถในการแปรรูปและการใช้ควอตซ์ ผลึกควอตซ์ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติที่มีความบริสุทธิ์สูงมาก ซึ่งจำเป็นสำหรับเบ้าหลอมและอุปกรณ์อื่นๆ ที่ใช้ในการปลูกผลึกซิลิคอน ขนาดใหญ่ที่สมบูรณ์แบบ เพื่อนำไปหั่นเป็นแผ่นเวเฟอร์ ซิลิคอน ใน อุตสาหกรรม เซมิคอนดักเตอร์นั้นมีราคาแพงและหายากควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูง เหล่านี้ ถูกกำหนดให้มีธาตุเจือปนน้อยกว่า 50 ppm ^{[ 85 ]}แหล่งทำเหมืองควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงที่สำคัญคือเขตเหมืองแร่สปรูซไพน์ในสปรูซไพน์ รัฐนอร์ทแคโรไลนาสหรัฐอเมริกา^{[ 86 ]}นอกจากนี้ยังสามารถพบควอตซ์ได้ที่ยอดเขาคาลโดเวโรในอัสตูเรียส ประเทศ สเปน^{[ 87 ]}

ในช่วงทศวรรษ 1930 อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ต้องพึ่งพาผลึกควอตซ์ แหล่งผลึกที่เหมาะสมเพียงแห่งเดียวคือบราซิล อย่างไรก็ตามสงครามโลกครั้งที่สองทำให้การจัดหาจากบราซิลหยุดชะงัก ดังนั้นหลายประเทศจึงพยายามสังเคราะห์ควอตซ์ในเชิงพาณิชย์ นักแร่ธาตุชาวเยอรมัน Richard Nacken (1884–1971) ประสบความสำเร็จบ้างในช่วงทศวรรษ 1930 และ 1940 ^{[ 88 ]}หลังสงคราม ห้องปฏิบัติการหลายแห่งพยายามปลูกผลึกควอตซ์ขนาดใหญ่ ในสหรัฐอเมริกา กองทัพบกสหรัฐทำสัญญากับBell LaboratoriesและBrush Development Companyแห่งคลีฟแลนด์ รัฐโอไฮโอ เพื่อสังเคราะห์ผลึกตามแนวทางของ Nacken ^{[ 89 ] [ 90 ]} (ก่อนสงครามโลกครั้งที่สอง Brush Development ผลิตผลึกเพียโซอิเล็กทริกสำหรับเครื่องเล่นแผ่นเสียง) ในปี 1948 Brush Development ได้ปลูกผลึกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.5 นิ้ว (3.8 ซม.) ซึ่งใหญ่ที่สุดในเวลานั้น^{[ 91 ] [ 92 ]}ในช่วงทศวรรษ 1950 เทคนิค การสังเคราะห์ด้วยความร้อนได้ผลิตผลึกควอตซ์สังเคราะห์ในระดับอุตสาหกรรม และในปัจจุบันผลึกควอตซ์เกือบทั้งหมดที่ใช้ในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่เป็นผลึกสังเคราะห์^{[ 79 ]}

การใช้งานแรกเริ่มของคุณสมบัติเพียโซอิเล็กทริกของผลึกควอตซ์คือในหัวอ่านแผ่นเสียงการใช้งานเพียโซอิเล็กทริกของควอตซ์ที่พบได้บ่อยที่สุดในปัจจุบันคือการใช้เป็นออสซิลเลเตอร์คริสตัล หรือที่เรียกว่าออสซิลเลเตอร์ควอตซ์หรือเรโซเนเตอร์ ซึ่งพัฒนาครั้งแรกโดยWalter Guyton Cadyในปี 1921 ^{[ 93 ] [ 94 ]} George Washington Pierceออกแบบและจดสิทธิบัตรออสซิลเลเตอร์ผลึกควอตซ์ในปี 1923 ^{[ 95 ] [ 96 ] [ 97 ]}นาฬิกาควอตซ์เป็นอุปกรณ์ที่คุ้นเคยซึ่งใช้แร่ชนิดนี้ โดยเป็นเพียงนาฬิกาที่ใช้ออสซิลเลเตอร์ควอตซ์เป็นตัวอ้างอิงเวลา วอร์เรน มาร์ริสัน สร้างนาฬิกาออสซิลเลเตอร์ควอตซ์เครื่องแรกโดยอิงจากงานของเคดี้และเพียร์ซในปี พ.ศ. 2460 ^{[ 98 ]}ความถี่เรโซแนนซ์ของออสซิลเลเตอร์คริสตัลควอตซ์จะเปลี่ยนไปเมื่อมีการโหลดทางกล และหลักการนี้ใช้สำหรับการวัดการเปลี่ยนแปลงมวลขนาดเล็กมากได้อย่างแม่นยำใน^{ไมโคร}บาลานซ์คริสตัลควอตซ์และในมอนิเตอร์ความหนาของฟิล์มบาง^[ 99 ^]

• 
  เหยือกคริสตัลหินประดับลวดลายฉลุแบบฝรั่งเศส จาก โรงงานในมิลานช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 16 พิพิธภัณฑ์แห่งชาติวอร์ซอมิลาน นอกเหนือจากปรากและฟลอเรนซ์เป็นศูนย์กลางสำคัญในการเจียระไนคริสตัลในยุคเรเนสซองส์^{[ 100 ]}
• 
  ผลึกควอตซ์สังเคราะห์ที่ผลิตในหม้ออัดความดันสูง แสดงให้เห็นในโรงงานผลิตควอตซ์ด้วยกระบวนการไฮโดรเทอร์มอลนำร่องของWestern Electric ในปี 1959
• 
  เหยือกน้ำ สมัยฟาติมิดทำจากหินคริสตัลแกะสลัก (ควอตซ์ใส) พร้อมฝาปิดทองคำ ประมาณปี ค.ศ. 1000

ความต้องการทางอุตสาหกรรมเกือบทั้งหมดสำหรับผลึกควอตซ์ (ซึ่งใช้เป็นหลักในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์) ได้รับการตอบสนองด้วยควอตซ์สังเคราะห์ที่ผลิตโดยกระบวนการไฮโดรเทอร์มอล อย่างไรก็ตาม ผลึกสังเคราะห์มีมูลค่าน้อยกว่าสำหรับการใช้เป็นอัญมณี^{[ 101 ]}ความนิยมในการบำบัดด้วยผลึกได้เพิ่มความต้องการผลึกควอตซ์ธรรมชาติ ซึ่งปัจจุบันมักถูกขุดในประเทศกำลังพัฒนาโดยใช้วิธีการทำเหมืองแบบดั้งเดิม บางครั้งเกี่ยวข้องกับการใช้แรงงานเด็ก^{[ 102 ]}

• ควอตซ์หลอมเหลว
• รายชื่อแร่ธาตุ
• เส้นใยควอตซ์
• การทำเหมืองควอตซ์
• ควอร์ตโซไลต์
• ควอตซ์ช็อก

Wikimedia Commons มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับQuartz

ค้นหาคำว่า"ควอตซ์"ในวิกิพีเดีย ซึ่งเป็นพจนานุกรมออนไลน์ฟรี

Wikisourceภาษาอังกฤษมีข้อความต้นฉบับที่เกี่ยวข้องกับบทความนี้:

EB1911:ควอตซ์

• ชนิดต่างๆ ของควอตซ์ คุณสมบัติ และรูปทรงผลึก ภาพถ่ายและภาพประกอบ
• กิลเบิร์ต ฮาร์ท, "การตั้งชื่อซิลิกา", American Mineralogist , เล่มที่ 12, หน้า 383–395. 1927
• "นาฬิกาควอตซ์ – ผู้ประดิษฐ์"ศูนย์เลเมลสัน พิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์อเมริกันแห่งชาติสถาบันสมิธโซเนียนเก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 7 มกราคม 2552
• คำศัพท์ที่ใช้เพื่ออธิบายลักษณะเฉพาะของผลึกควอตซ์เมื่อใช้เป็นตัวกำเนิดการสั่น
• การใช้ควอตซ์เป็นวัตถุดิบในการทำเครื่องมือหินในยุคก่อนประวัติศาสตร์