Quarz

Quarz
Allgemeines und Klassifikation
Abkürzung	Qtz
Chemische Formel	SiO2
Mineralklasse	Silikat
Kristallographische Daten
Kristallsystem	trigonal
Kristallklasse	trigonal-trapezoedrisch; 32
Raumgruppe	P3121 (Nr. 152) und P3221 (Nr. 154)
Gitterparameter	a = 4,9124 Å; c = 5,4053 Å
Formeleinheiten	Z = 3
Zwillingsbildung	u.a. Japaner Zwilling, Brasilianer Zwilling
Physikalische Eigenschaften
Mohshärte	7
Dichte (g/cm3)	ca, 2,65 g/cm³
Farbe	transparent (Bergkristall), farblos (Milchquarz), grau (Rauchquarz), rosa (Rosenquarz), violett (Amethyst)…
Strichfarbe	weiß
Transparenz
Spaltbarkeit	keine
Bruch	muschelig
Morphologie
Glanz	Glasglanz (Kristallflächen), fettig (Bruchflächen)
Kristalloptik
Brechungsindizes	n? = 1,544; ne = 1,553
Doppelbrechung	δ = 0,009
Optischer Charakter	einachsig positiv
Pleochroismus	Nein
Weitere Eigenschaften
Besondere Merkmale	häufig sechsseitige Prismen mit pyramidalen Endseiten oder xenomorph

Quarz meint im allgemeinen Sprachgebrauch den Tiefquarz, die Tiefdruck und Tieftemperatur-Modifikation von SiO₂. Er ist die häufigste Modifikation der SiO₂-Minerale und ist zusammen mit den Feldspäten zu den häufigsten Mineralen der Erdkruste. Die Angaben aus diesem Artikel beziehen sich, wenn nicht anders angegeben, auf den Tiefquarz.

Vorkommen und Paragenese

In fast allen Gesteinen kommt Quarz vor und ist dort meistens xenomorph, nach der Bowen’schen Kristallisationsreihe bildet er sich als letzte Phase im System. Er ist nicht stark verwitterungsanfällig und verhält sich bei chemischer und mechanischer Einwirkung stabil. Er ist Hauptkomponente in vielen Sandsteinen. Unter metamorphen Bedingungen entwickelt er sich zu Quarziten.

Quarz kommt nie zusammen mit Foiden vor.

Klassifikation

Im System SiO₂ unterscheidet man sechs verschiedene Modifikationen, die bei unterschiedlichen Druck- und Temperaturverhältnissen gebildet werden (siehe Abbildung).

Neben kristallinem Quarz magmatischen Ursprungs werden amorphe SiO₂-Minerale sowie kryptokristalline Quarze in biogenen und chemischen Prozessen an der Erdoberfläche gebildet.

Abbildung: Varietäten von Quarz mit Bildungsmilieu.

Bestimmung im Gelände

Diagnostische Merkmale:

Muscheliger Bruch
Fettiger Glanz
In Plutoniten meist xenomorph
Als Gangquarz und in Drusen häufig aus idiomorphen, verzwillingte Kristalle

In Plutoniten erkennt man Quarz, neben muscheligem Bruch und Fettglanz, an seiner häufig gräulichen Farbe (im Vergleich zu Feldspäten).

Für Beispiele von Quarz im Gesteinsverband siehe z.B.: Granit, Quarzit, Gneis, Sandstein.

Bestimmung mit Polarisationsmikroskop

Diagnostische Merkmale:

Undulöse Auslöschung
Subkörner
Niedrige Interferenzfarben: weiß-grau

Quarz ist bei II-Polarisatoren farblos und zeigt keinen Pleochroismus. Er hat durch seine geringen Lichtbrechungswerte ein niedriges Relief (niedriger als Glimmer, etwas höher als Feldspäte). Unter X-Polarisatoren ist er bei der gewohnten 25 μm dicken Schliffen grau. Sind die Schliffe etwas dicker, ist der Quarz gelblich.

Meistens sieht der Quarz „frisch“ aus, d.h. er hat eine geringe Tendenz zu Verwitterungsumbildungen oder Alteration.

Er ist in Plutoniten meist xenomorph und kommt idiomorph nur in Vulkaniten oder in Gängen vor.

In Vulkaniten kann die Paramorphose von Hochquarz nach Tiefquarz auftreten. Dabei bleibt die sechseckige Morphologie des bei höheren p-T-Bedingungen entstandenen Hochquarzes in der unter P-T Bedingungen der Erdkruste stabilen Tiefquarz - Modifikation erhalten.

In Metamorphiten unterliegt der Quarz häufig dem Lösungs- und Fällungskriechen, da er sich bei erhöhten p-T-Bedingungen im Vergleich zu anderen Körnern leicht löst und sich entlang der Richtung der geringsten Spannung einregelt. So kann am Quarz häufig die kristallographische Neuorientierung mithilfe des Rot I-Plättchens beobachtet werden.

Abbildungen: Stress Caps & Shadow

Da Quarz auf Druck im Vergleich zu anderen Mineralen schnell reagiert, werden Großkörner bei Stressbeanspruchung verformt. Regionen innerhalb eines Korns orientieren sich dann geringfügig um und zeigen unter X-Polarisatoren undulöse Auslöschung. Produkte der Stressbeanspruchung sind Subkörner. Sie entstehen bei dynamischer Rekristallisation, wenn Großkörner sich unter Stress in energetisch günstigere Kleinkörner aufteilen, die dann unterschiedliche kristallographische Ausrichtungen haben.

Folgende Verwachsungen mit anderen Mineralen sind typisch und haben eigene Namen:

Myrmekit: Verwachsungen mit Plagioklas an Grenze zu K-Feldspat (Abbildung)
Graphische Verwachsungen (Schriftgranit)

Quarz im Vergleich:

Zu Feldspat: Feldspäte haben eine geringere Lichtbrechung und neigen mehr zu Einschlüssen.
Zu Nephelin: Nephelin ist einachsig negativ. Er zeigt oft mehr Einschlüsse und Alterationen.

Tipps zu Mineralseperation und Präparation

Quarz ist nach der Separation mittels Waschen (Goldwaschpfanne) in der leichten Fraktion zu finden. Anschließend kann man es unter dem Mikroskop picken.

Weitere Informationen und Literatur

Deer W.A., Howie R.A., Zussman J. (2013) An introduction to the Rock-Forming Minerals

Hochleitner R., Philipsborn H., Weiner K.L., Rapp K. (1996) Minerale: Bestimmen nach äußeren Kennzeichen

Okrusch M., Matthes S. (2013) Mineralogie

Autor:innen

Dieser Artikel wurde geschrieben und gegengelesen von:

Julia Parlato

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