Quarz: das vielseitigste Mineral der Erdkruste

Quarz besteht chemisch aus nichts anderem als Silicium und Sauerstoff: SiO₂, Siliciumdioxid. In seinem Kristallgitter ist jedes Siliciumatom von vier Sauerstoffatomen umgeben, und jedes Sauerstoffatom verbindet zwei solcher Tetraeder. So entsteht ein dreidimensionales, sehr stabiles Gerüst. Daraus erklären sich die wichtigsten Eigenschaften: Quarz ist hart, chemisch widerstandsfähig und verwittert kaum. Deshalb bleibt er übrig, wenn andere Minerale eines Gesteins längst zerfallen sind, und bildet den Hauptbestandteil vieler Sande.

Der Name ist deutschen Ursprungs. Laut Handbook of Mineralogy wurde er im Mittelalter zuerst im sächsischen Bergbau für die Gangart verwendet, also das wertlose Begleitgestein der Erze.

Woran man Quarz erkennt

• Härte 7: Quarz ritzt Glas und Stahl. Er ist das Referenzmineral für Stufe 7 der Mohs-Härteskala.
• Kristallform: Gut ausgebildete Kristalle sind sechsseitige Prismen mit einer Spitze aus Flächen, die an eine Pyramide erinnern. Auf den Prismenflächen sieht man oft feine Querrillen.
• Keine Spaltbarkeit, muscheliger Bruch: Zerbricht Quarz, entstehen gekrümmte, glasartige Bruchflächen wie bei dickem Glas.
• Glasglanz: Kristallflächen glänzen wie Glas, Bruchflächen wirken oft leicht fettig.
• Säurebeständigkeit: Anders als Calcit reagiert Quarz nicht mit verdünnter Salzsäure.

Häufige Verwechslungen

Die wichtigsten Varietäten

Quarz kommt in vielen Farben und Erscheinungsformen vor. Varietäten sind keine eigenen Minerale, sondern Spielarten desselben Minerals. Ihre Farben entstehen meist durch Spuren von Fremdatomen in Verbindung mit natürlicher radioaktiver Strahlung im Gestein oder durch winzige Einschlüsse.

Daneben gibt es mikrokristallinen Quarz, dessen Kristalle nur unter dem Mikroskop sichtbar sind. Dazu gehören Chalcedon, Achat, Karneol, Jaspis und Feuerstein.

Gebrannter Amethyst wird zu „Citrin"

Viele im Handel angebotene gelbe oder orangebraune Quarze sind erhitzter Amethyst. Durch Erhitzen verändert sich der Farbzustand der Eisenspuren, und das Violett schlägt in Gelb bis Orange um. Solche Steine sind echter Quarz, aber keine natürlichen Citrine. Seriöse Händlerinnen und Händler geben eine Behandlung an. Mehr zum Kauf auf Börsen steht im Beitrag über Mineralienbörsen.

Entstehung und Vorkommen

Quarz bildet sich unter sehr unterschiedlichen Bedingungen:

• aus Gesteinsschmelzen, etwa in Granit, wo er neben Feldspat und Glimmer ein Hauptbestandteil ist
• aus heißen wässrigen Lösungen in Klüften und Gängen, wo die schönsten Kristalle wachsen; Bergkristalle aus den Alpen entstanden so
• in Hohlräumen vulkanischer Gesteine, wo Achat und Amethyst-Drusen entstehen
• bei der Verfestigung von Sanden zu Sandstein und bei der Umwandlung zu Quarzit

Quarz in Technik und Alltag

Quarz hat eine besondere physikalische Eigenschaft: Er ist piezoelektrisch. Wird ein Quarzkristall mechanisch belastet, entsteht eine elektrische Spannung, und umgekehrt verformt er sich minimal, wenn eine Spannung anliegt. Darauf beruhen Schwingquarze, die in Uhren und elektronischen Geräten den Takt vorgeben; dafür werden heute synthetisch gezüchtete Quarzkristalle verwendet. Als Quarzsand ist das Mineral Rohstoff für Glas, und hochreines Silicium für Halbleiter wird aus Quarz gewonnen.

Quarz und Heilsteine

Bergkristall, Amethyst und Rosenquarz gehören zu den bekanntesten „Heilsteinen". Diese Zuschreibungen sind Teil kultureller und esoterischer Traditionen; eine Heilwirkung ist wissenschaftlich nicht belegt. Was über Heilsteine bekannt ist und wo Vorsicht geboten ist, erklärt der Beitrag Heilsteine: Was ist belegt?.

Kurz zusammengefasst

• Quarz ist SiO₂, trigonal, hat die Härte 7, keine Spaltbarkeit und einen muscheligen Bruch.
• Bergkristall, Amethyst, Citrin, Rauchquarz und Rosenquarz sind Varietäten desselben Minerals.
• Viele „Citrine" im Handel sind gebrannter Amethyst.
• Quarz ist piezoelektrisch und technisch wichtig, etwa für Schwingquarze.

Quarz tritt im Granit fast immer zusammen mit Feldspat auf. Wie die Kristallform mit dem inneren Aufbau zusammenhängt, erklärt der Beitrag über Kristallsysteme.