Mineralogie

Nach den Feldspäten ist Quarz das häufigste Mineral der kontinentalen Erdkruste. Er kristallisiert oberhalb von 573 °C hexagonal in Form typischer sechseitiger Bipyramiden mit fehlendem oder schwach ausgebildetem Prisma, unterhalb von 573 °C als trigonaler, in der Regel gestreckter Kristall. In den Gesteinen ist er meist gut kenntlich aufgrund seiner hohen Härte (7), seinem Fett- bis Speckglanz und der Transparenz bis hin zur Durchsichtigkeit. Gegen eine dunkle Grundmasse sieht er sehr hell, gegen eine helle Grundmasse dagegen oft dunkel bis fast schwarz aus. Er entsteht primär magmatisch in sauren bis intermediärern Magmatiten und bleibt als chemisch sehr widerstandsfähiges Mineral bei deren Verwitterung nahezu unangegriffen erhalten. Durch mechanische Zerkleinerung, Transport und Zersetzung der anderen Gesteinskomponenten entstehen große Räume (Volumina) von klastischen Quarzsedimenten (Fluß-, Meeres-, Wüstensande; nach der Verfestigung: Sandsteine, Quarzite, Arkosen usw.). Durch Verwitterung anderer Silikate, besonders der Feldspäte, in alkalischem Milieu, gelangt SiO₂ in Lösung und fällt bei Erniedrigung des pH-Wertes als kryptokristalliner Quarz (Chalcedon) oder als gelförmiges, meist wasserhaltiges SiO₂ (Opal) aus. Auf diese Weise entstehen chemische Kieselsedimente, wie Hornstein oder Flint. Besonders typisch sind Feuerstein-Knollen um verwesende organische Reste (z.B. Seeigel) oder Verkieselung von Baumstämmen usw.. In seltenen Fällen kann die Kristallform des Hochquarz als geologisches Thermometer dienen: Das Auftreten hexagonal bipyramidaler Kristalle, die im Querschnitt oft pseudotetragonal sind, zeigt Temperaturen oberhalb 573 °C an.

Abb. 1 - Druck-Temperatur-Diagramm (P-T-Diagramm) für SiO₂. In Klammern ist die Dichte in g/cm³ angegeben.

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