Kodėl kvarcas toks populiarus?
Trumpas atsakymas: Kvarcas yra įprastas, nes jį sudaro silicio dioksidas (SiO2), gausus Žemės plutos ingredientas, ir dėl stiprių cheminių jungčių, kurios jį daro stabilų daugelyje aplinkų. Jis susidaro įvairiose uolienose ir atlaiko dūlėjimą, todėl kvarco gabalėliai kaupiasi smėlio ir kristalų pavidalu visame pasaulyje.
Kas iš tikrųjų vyksta?
Kvarcas yra mineralas, sudarytas iš silicio ir deguonies. Silicis ir deguonis yra du labiausiai paplitę elementai Žemės išoriniuose sluoksniuose. Kvarco kristalai yra labai stiprūs ir lengvai nesuyra, kai uolienos yra veikiamos vėjo, vandens ar ledo.
Tai reiškia, kad kvarcas dažnai lieka, kai kiti mineralai subyra. Kvarcas gali augti išsilydžiusiose uolienose, karštame vandenyje Žemės viduje ir daugelio tipų uolienų viduje. Kadangi jis susidaro daugelyje vietų ir ilgai išlieka, jo randame daug.
Smėlis paplūdimiuose ir grūdai dirvožemyje dažnai turi kvarco gabalėlių. Kvarcą žmonės taip pat naudoja tokiems daiktams kaip laikrodžiai ir stalviršiai, nes jis yra kietas ir stabilus.
Norintiems suprasti tiksliau
Įvardyti dėsniai / principai: Poveikis / dėsnis: Boveno reakcijos serija ir silicio dioksido cheminis patvarumas.
Kvarcas yra silicio dioksidas (SiO2), išsidėstęs pasikartojančiame trimačiame silicio ir deguonies tetraedrų tinkle (silicio atomas, apsuptas keturių deguonies atomų). Šis stiprus tinklas suteikia kvarcui didelį cheminį stabilumą ir aukštą lydymosi temperatūrą. Magminėse uolienose Boveno reakcijos serija apibūdina, kaip mineralai kristalizuojasi iš vėstančios magmos; kvarcas paprastai susidaro paskutinis iš silicio dioksido turtingų lydalų arba atvėsus silicio dioksido turtingiems skysčiams, todėl jis kaupiasi silicio dioksido turtingose uolienose.
Kadangi kvarcas yra atsparus cheminiam dūlėjimui (jis lengvai netirpsta ir nevirsta kitais mineralais), jis išlieka grūdelių pavidalu nuosėdose ir matomų kristalų pavidalu daugelio tipų uolienose. Kvarcas taip pat susidaro hidroterminėse gyslose, kai karšti, silicio dioksido turtingi skysčiai juda per įtrūkimus ir atvėsta. Silicio dioksido gausa plutoje, kvarco susidarymas įvairiose aplinkose ir jo atsparumas skilimui kartu paaiškina, kodėl jis yra plačiai paplitęs.
Kaip mes tai žinome: geologai tiria uolienų mėginius, matuoja mineralų cheminę sudėtį ir atlieka laboratorinius eksperimentus, kurie atkuria vėstančios magmos ir skysčių sąlygas. Nuosėdų ir uolienų lauko tyrimai rodo, kad kvarcas dažnai randamas žemyno plutoje ir paplūdimio smėlyje.
Pavyzdžiai gamtoje
- Paplūdimio smėlis (daugelis smėlio grūdelių yra kvarciniai)
- Granitas ir kitos žemyninės uolienos (uolienoje yra kvarco kristalų)
- Kvarciniai stalviršiai ir stiklo dirbiniai (gamyboje naudojamas silicio dioksidas)
- Kvarciniai laikrodžiai ir elektronika (naudojama stabili kristalo vibracija)
Namų Darbai
Pavadinimas: Raskite kvarcą smėlyje
Sauga: Liečiant smulkias dalis ir stiklą, reikalinga suaugusiųjų priežiūra.
Priemonės
- skaidrus stiklainis
- vanduo
- arbatinis šaukštelis švaraus smėlio
- stiprus magnetas
- didinamasis stiklas
- baltas popierius
Žingsniai
- Įdėkite šaukštą smėlio į stiklainį ir įpilkite vandens, kad apsemtų; švelniai pakratykite ir leiskite nusistovėti minutę.
- Užpilkite šiek tiek nusistovėjusio smėlio ant balto popieriaus ir plonai paskleiskite.
- Magnetu prie smėlio surinkite magnetinius mineralus (jie pajudės; kvarcas ne).
- Padidinamuoju stiklu apžiūrėkite likusius kvarco grūdelius; kvarco grūdeliai paprastai atrodo stikliniai ir kieti.
- Patrinkite vieną grūdelį į stiklinę lėkštę (arba skaidrų butelį), kad pamatytumėte, ar jis gali subraižyti stiklą (kietas kvarcas gali subraižyti stiklą). Ką tai rodo: kvarcas yra nemagnetinis, dažnai atrodo stikliškai ir pakankamai kietas, kad atsispirtų daugeliui kitų mineralų, todėl jis išlieka smėlyje.
Žodynas
- Kvarcas: Įprastas mineralas, sudarytas iš silicio dioksido (SiO2) ir turintis tvirtą kristalinę struktūrą.
- Silicio dioksidas: Cheminis junginys silicio dioksidas (SiO2); pagrindinis daugelio uolienų statybinis blokas.
- Kristalas: Kieta medžiaga, kurios atomai išsidėstę pasikartojančiu, tvarkingu raštu.
- Dūlėjimas: Uolienų irimas vėjo, vandens, ledo ar cheminių medžiagų.
- Moso kietumas: Skalė, matuojanti, kaip lengvai mineralą gali subraižyti kita medžiaga.
Atsakymai į klausimus
Ar kvarcas yra tas pats, kas smėlis?
Ne visai tiksliai; daugelis smėlio grūdelių yra kvarciniai, bet smėlyje gali būti ir kitų mineralų.
Kodėl kvarco kristalai yra skaidrūs?
Skaidrūs kristalai susidaro, kai kristalas auga be daug priemaišų ar mažų įstrigusių burbuliukų.
Ar kvarcas gali virsti kitais mineralais?
Kvarcas yra chemiškai stabilus ir paprastai atsparus pokyčiams, tačiau esant labai didelei temperatūrai ir slėgiui jis gali virsti įvairiomis silicio dioksido formomis.
Ar visos blizgios uolienos yra kvarcinės?
Ne, kiti mineralai taip pat gali būti blizgūs; juos atskirti padeda tokie testai kaip kietumas ir magnetizmas.