Voir la source de Quartz (minéral)

{{Voir homonymes|Quartz}}
{{Infobox Minéral
| nom         = Quartz
| nomIUPAC    =
| CAS         = {{CAS|1|4|8|0|8|6|0|7}} (α)<br />{{CAS|9|9|4|3|9|2|8|8}} (β)
| famille     = 9
| strunz      = {{Strunz|4|D|A|05}}
| Dana        = {{Dana|75|1|3|1}}
| largeurbox  =
| image       = Quartz_oisan.jpg
| tailleimage = 280
| légende     = Quartz — Mine de La Gardette, [[Le Bourg-d'Oisans]], Isère, France ({{dunité|13|13|cm}}).
| formule     = [[silicium|Si]][[oxygène|O]]{{ind|2}} |Si=1|O=2|cacher=oui
<!-- Identification -->
| masseform   =
| couleur     = variée : incolore, blanc (le plus souvent), gris, jaune, violet, rose, brun, noir, verdâtre, bleuâtre, rouge, vert
| classe      = trigonale-trapézoédrique 32,<br>''P''3{{ind|1}}21 ou ''P''3{{ind|2}}21 suivant le sens de l'enroulement des hélices de tétraèdres SiO{{ind|4}}
| système     = [[Système cristallin trigonal|Trigonal]]
| réseau      = hexagonal hP
| macle       = cf. article
| clivage     = rarement observable sur [10{{surligner|1}}1], [01{{surligner|1}}1], [10{{surligner|1}}0]
| cassure     = [[conchoïdal]]e
| habitus     = prisme hexagonal terminé par deux rhomboèdres (quartz α) ou par une bipyramide hexagonale (quartz β)
| faciès      =
| jumelage    = oui
| dureté      = 7 (moins pour les variétés impures)
| trait       = blanc
| éclat       = gras, vitreux, blanc
| poli        =
<!-- Propriétés optiques -->
| réfraction  = n{{ind|o}} = 1,5442 <br /> n{{ind|e}} = 1,5533
| pléochroïsme = faible
| biréfringence = Δ = 0,0091 ; uniaxe positif
| pouvoir rotatoire = 21,73°/mm<ref>{{en}} {{lien web | url=http://www.quartzpage.de/gen_phys.html | titre=Physical Properties | site=The Quartz Page | consulté le=14 mai 2011}}.</ref><br />à {{tmp|20|°C}} et à {{Unité|589|nm}}
| angle 2V  = 0-10°
| dispersion =
| fluorescence = en fonction des impuretés
| absorption  =
| transparence = transparent à opaque
<!-- Propriétés chimiques -->
| densité     = 2,65 constante
| tempfusion  = 1650 (±75)
| fusibilité  = ne fond pas mais crépite<br />[[point d'ébullition]] : {{tmp|2230|°C}}
| solubilité  = soluble dans [[Acide fluorhydrique|HF]]<ref>{{Ouvrage | langue=en | directeur1=Ruth E. Whan | titre=Metals handbook | volume=10 | titre volume=Materials characterization | éditeur=ASM International | année=1986 | pages totales=1310 | passage=344 | isbn=0-87170-007-7}}.</ref>
| comportement = très stable, sauf dans<br /> l'[[acide fluorhydrique]] ou<br />la [[Hydroxyde de sodium|soude]] très concentrée
<!-- Propriétés physiques -->
| coeff_couplage = 10
| magnétisme  = aucun
| radioactivité = aucune
| categorisationAuto = désactivée
}}

Le '''quartz''' est un [[minéral]] du groupe des [[silicate]]s<ref group="alpha">Sur le plan chimique, le quartz n'est pas un [[silicate]] mais un [[oxyde]]. En [[minéralogie]], les minéraux de composition {{fchim|SiO|2}} ([[silice]]) sont cependant regroupés avec les (vrais) silicates en raison de la continuité des [[Structure cristalline|structures cristallines]].</ref>, sous-groupe des [[tectosilicate]]s, composé de [[dioxyde de silicium]], ou silice, de [[formule chimique]] {{fchim|SiO|2}}, avec des traces de différents éléments tels que [[aluminium|Al]], [[lithium|Li]], [[bore|B]], [[fer|Fe]], [[magnésium|Mg]], [[calcium|Ca]], [[titane|Ti]], [[rubidium|Rb]], [[sodium|Na]], [[hydroxyle|OH]].

Il se présente sous la forme ou bien de grands cristaux incolores, colorés ou fumés, ou bien de cristaux microscopiques d'aspect translucide.

Constituant 12 % (en masse) de la [[lithosphère]], le quartz est le minéral le plus commun de la [[croûte terrestre]] (l'[[oxygène]] et le [[silicium]] sont respectivement les premier et deuxième constituants de la [[lithosphère]], par ordre d'importance). C'est une composante importante du [[granite]] et des [[granitoïde]]s (où il est généralement [[Xénomorphe (minéralogie)|xénomorphe]]), des [[roche métamorphique|roches métamorphiques]] granitiques ([[gneiss]], [[quartzite]]) et de certaines [[roche sédimentaire|roches sédimentaires]] ([[sable]], [[Grès (géologie)|grès]]). Il est en revanche très rare dans les roches extraterrestres, mais on en a trouvé sur [[Mars (planète)|Mars]]<ref>{{lien web| url=https://www.cnrs.fr/fr/presse/du-quartz-decouvert-pour-la-premiere-fois-sur-mars-par-le-robot-perseverance-qui-atteste| site=[[Centre national de la recherche scientifique|CNRS]]| titre=Du quartz découvert pour la première fois sur Mars par le robot Perseverance, qui atteste d’anciennes circulations d’eau sur la planète rouge| date=3 mars 2025| consulté le=7 mars 2025}}.</ref>{{,}}<ref>{{Article| langue=en| titre=From hydrated silica to quartz: Potential hydrothermal precipitates found in Jezero crater, Mars| auteur1=P. Beck| auteur2=O. Beyssac| auteur3=E. Dehouck| auteur4=S. Bernard| auteur5=M. Pineau| et al.=oui| périodique=[[Earth and Planetary Science Letters]]| volume=656| numéro article=119256| date=15 avril 2025| doi=10.1016/j.epsl.2025.119256| accès doi=libre| consulté le=7 mars 2025}}.</ref>.

== Historique de la description et appellations ==
=== Étymologie ===
L'étymologie du mot quartz n'est pas évidente. La première hypothèse vient du mot « quaterz » ou « quaderz » qui jusqu'au {{s-|XVI}} désigne les mauvais minerais. Une autre hypothèse est la contraction du mot allemand « gewärz » (excroissance, germe){{Référence nécessaire|date=28 février 2024}}.

Le terme « quartz » au [[Moyen Âge]] s'appliquait à tous les cristaux. C'est [[Georgius Agricola]] qui a restreint le terme aux cristaux de roche.

=== Synonymes ===
Le quartz est également désigné par les termes :
* alpha-quartz, quartz-alpha, quartz α (non chauffé ou chauffé à moins de {{tmp|573|°C}} {{incise|température au-delà de laquelle l'α-quartz se transforme en β-quartz)|fin}} ;
* azetulite (incorrect), azeztulite (marque de commerce) ;
* conite (Mac Culloch)<ref>{{Ouvrage|nom1=Silliman, Benjamin,|prénom2=Benjamin|nom2=Silliman|titre=The American journal of science and arts|volume=2|éditeur=S. Converse|date=1820|passage=354|lire en ligne=https://www.biodiversitylibrary.org/item/51607|consulté le=2024-02-28}}.</ref> ;
* dragonite<ref>{{Ouvrage|langue=FR|prénom1=Jean-Victor|nom1=Audouin|prénom2=Isidore|nom2=Bourdon|titre=Dictionnaire classique d'histoire naturelle|tome=I|date=1822-1831|passage=613|lire en ligne=https://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k6555485t|consulté le=2024-02-28}}</ref> ;
* konilite (variante de conite)<ref>{{Ouvrage|prénom1=John L.|nom1=Comstock|titre=Elements of mineralogy, adapted to the use of seminaries and private students.|éditeur=S.G. Goodrich|date=1827|passage=308|lire en ligne=https://babel.hathitrust.org/cgi/pt?id=uc2.ark:/13960/t9p26rr5t&seq=390|consulté le=2024-02-28}}.</ref> ;
* iodolite (quartz à inclusion du [[Minas Gerais]]).

=== Nom vernaculaire ===
L'expression « cristal de roche » désigne le quartz hyalin (c'est-à-dire transparent comme le verre).

== Critères de reconnaissance ==
=== Observation visuelle ===
[[Fichier:Quartz retrouvé au lieu-dit Corentin, sur la commune d'Orelle.jpg|alt=Quartz d'Orelle.|gauche|vignette|133x133px|Quartz d'[[Orelle]].]]
Les cristaux de quartz se présentent souvent comme des masses ressemblant à du [[verre]], de teinte gris laiteux et à l'éclat gras, sans [[forme cristalline]] spécifique. Ces cristaux se sont formés tardivement et ont occupé l'espace entre des cristaux développés plus précocement.

Les cristaux de quartz dont la croissance s'est effectuée à partir d'un [[substratum]] montrent des faces prismatiques et se terminent par une pyramide (l'autre extrémité étant englobée dans la roche). Certains quartz qui se sont développés au sein de [[sédiment]]s peuvent montrer des pyramides à leurs deux extrémités (quartz bipyramidés des [[Quartz hématoïde|hyacintes de Compostelle]], dans le [[Trias]] des Pyrénées et des Asturies)<ref>{{Ouvrage|auteur1=[[Alain Foucault]]|titre=Le guide du géologue amateur|éditeur=[[Éditions Dunod|Dunod]]|année=2014|passage=46-47|isbn=|lire en ligne={{Google Livres|4ezICQAAQBAJ}}}}.</ref>.

=== Reconnaissance au microscope polarisant ===
En lumière polarisée non analysée :
* limpide ;
* blanc ;
* xénomorphe.

En lumière polarisée analysée :
* extinction roulante.

== Caractéristiques physico-chimiques ==
=== Variétés ===
* Variétés cristallines :
** l'[[améthyste]],
** l'[[amétrine]],
** la [[citrine]],
** le [[quartz fumé]] ou morion,
** le [[quartz hématoïde]],
** le [[quartz prase]],
** le [[quartz rose]] ;

* Variétés cryptocristallines :
** [[calcédoine]] ([[silex]], [[agate]], [[onyx (minéral)|onyx]], [[cornaline]], [[chrysoprase]], [[jaspe]] (mélange de quartz et de calcédoine), [[Héliotrope_(minéral)|héliotrope]] (jaspe vert à taches rouges)).

=== Cristallographie ===
[[Image: EB1911 Quartz Figures 4-5.gif|thumb|alt=Quartz gauche (Fig.4) et droit (Fig.5). |Quartz gauche (Fig.4) et droit (Fig.5).|left]]

C'est en 1907 que le cristallographe allemand [[Otto Muegge]] (Mügge) a montré les différences qui existaient entre le quartz α, qui est le polymorphe décrit ici, et le [[Quartz bêta|quartz β]].

La [[structure cristalline]] est hexagonale à haute température ([[quartz β]], [[groupe d'espace]] ''P''6{{ind|4}}21 ou ''P''6{{ind|2}}21), trigonale à basse température (quartz α, groupe d'espace ''P''3{{ind|1}}21 ou ''P''3{{ind|2}}21). L'enroulement des hélices de tétraèdres SiO{{ind|4}} peut se faire dans les deux sens, gauche ou droit, ce qui explique les deux groupes d'espace pour chacun des [[Polymorphisme (chimie)|polymorphes]], β et α.

Les [[paramètre cristallin|paramètres]] de la [[maille (cristallographie)|maille conventionnelle]] du quartz α sont : <math>a</math> = {{unité|4.9133|Å}}, <math>c</math> = {{unité|5.4053|Å}} (Z = 3; V = {{unité|113.00|Å{{exp|3}}}}), sa densité calculée est {{unité|2.65|g/cm{{exp|3}}}}.

=== Problème de classification ===
Bien que la structure cristalline du quartz alpha soit décrite dans la plupart des textes français de minéralogie comme étant « hexagonale, système rhomboédrique », Massimo Nespolo, professeur de minéralogie et cristallographie, affirme que cette classification serait erronée<ref>{{Lien web |auteur=Massimo Nespolo |titre=Une transition de phase « géographique » : l'étrange cas du quartz |url=http://www.crystallography.fr/pages_perso/Nespolo/fr/quartz.htm |consulté le=10 octobre 2008}}.</ref>. Le quartz α cristallise en fait dans le groupe d'espace ''P''3{{ind|1}}21 (quartz gauche) ou ''P''3{{ind|2}}21 (quartz droit), à réseau hexagonal, comme indiqué par le symbole « ''P'' ». Le système cristallin du quartz α est donc trigonal, car le quartz α contient un axe d'ordre trois comme élément de symétrie d'ordre le plus élevé. Le terme « rhomboédrique » s'applique au réseau, mais le réseau du quartz est toujours hexagonal. D'après cet auteur, il ne faut donc pas confondre la nomenclature du « système cristallin », d'où le terme rhomboédrique est absent, avec celle du « système réticulaire », d'où le terme trigonal est absent. Dans le système réticulaire, un cristal rhomboédrique correspondra à un cristal trigonal dans le système cristallin. Cependant, un cristal qui appartient au système cristallin trigonal peut avoir un réseau soit rhomboédrique, soit hexagonal, d'où la possibilité d'appartenance aux deux systèmes réticulaires. L'article sur la [[structure cristalline]] présente une explication plus complète du problème.

Le quartz présente aussi la particularité d'être classé parmi les [[silicate]]s et particulièrement dans les [[tectosilicate]]s, si l'on suit la classification de Dana, mais il est également classé dans les oxydes ([[dioxyde de silicium]]) si l'on suit la [[classification de Strunz]]. Dans le présent article il a été classé volontairement dans la classe des silicates alors que Wikipédia a choisi pour la [[minéralogie]] la classification de Strunz, la silice étant en effet l'archétype des silicates. Ceci montre la difficulté qui existe parfois à la mise en place d'une classification en sciences naturelles.

=== Macles ===
Le quartz se présente souvent [[Macle (cristallographie)|maclé]]. Un grand nombre de macles du quartz est connu : les plus importantes sont résumées dans le tableau suivant.

{| class="wikitable"
! Nom !! Élément de macle !! Indice !! Obliquité !! Angle entre les axes ''c''
|-
| Dauphiné ou Suisse ||align="center" | [001] (π) ||align="center" | 1 ||align="center" | 0° || align="center" | 0°
|-
| Brésil ||align="center" | (11{{surligner|2}}0) ou {{surligner|1}} ||align="center" | 1 ||align="center" | 0° || align="center" | 0°
|-
| Leydolt ou Liebisch<br />(macle combinée Dauphiné – Brésil) ||align="center" | (0001) ||align="center" | 1 ||align="center" | 0° || align="center" valign="middle"| 0°
|-
| Macle à angle droit<br /> (synthétique) ||align="center" | [210] (π/2) ||align="center" | 2 ||align="center" | 5° 27′ || align="center" valign="middle" | 90°
|-
| Japon ou de la Gardette (α)<br />/ Verespatak (β) ||align="center" | (11{{surligner|2}}2) ||align="center" | 2 ||align="center" | 5° 27′ || align="center" valign="middle" | 84° 34′
|-
| Esterel ||align="center" | (10{{surligner|1}}1) ||align="center" | 3 ||align="center" | 5° 48′ || align="center" valign="middle" | 76° 26′
|-
| Sella (α) / Sardaigne (β) ||align="center" | (10{{surligner|1}}2) ||align="center" | 3 ||align="center" | 5° 48′ || align="center" valign="middle" | 115° 50′
|-
| Belowda Beacon ||align="center" | (30{{surligner|3}}2) ||align="center" | 4 ||align="center" | 4° 43′ || align="center" valign="middle" | 55° 24′
|-
| Breithaupt ||align="center" | (11{{surligner|2}}1) ||align="center" | 5 ||align="center" | 4° 22′ || align="center" valign="middle" | 48° 54′
|-
| Wheal Coates ||align="center" | (21{{surligner|3}}1) ||align="center" | 6 ||align="center" | 2° 55′ || align="center" valign="middle" | 33° 08′
|-
| Cornouailles ||align="center" | (20{{surligner|2}}1) ||align="center" | 7 ||align="center" | 1° 25′ || align="center" valign="middle" | 42° 58′
|-
| Pierre-Levée ||align="center" | (21{{surligner|3}}3) ||align="center" | 7 ||align="center" | 6° 32′ || align="center" valign="middle" | 83° 30′
|-
| Zinnwald ||align="center" | --- ||align="center" | --- ||align="center" | --- || align="center" valign="middle"| macle monopériodique
|}
<gallery mode="packed">
Lagardette.jpg |Macle de la Gardette ou du Japon. [[Vizille]], Isère, France.
Quartz Japan Twin Huaron Peru.jpg|Macle du Japon. Huaron, Pérou.
</gallery>

=== Propriétés physiques ===
Très dur (7 sur l'[[échelle de Mohs]]), le quartz α cristallise au-dessous de {{tmp|573|°C}} et le quartz β entre {{tmp|573|°C}} et {{tmp|870|°C}} à la pression atmosphérique au niveau de la mer.

À {{tmp|573|°C}} (le « point quartz » en cuisson de poterie<ref name="terremjcaubagne">{{Lien web |langue= fr |titre= Glossaire céramique |site= terremjcaubagn |url= http://terremjcaubagne.over-blog.com/pages/Glossaire_ceramique-2087930.html |consulté le= <!-- 25/11/2019 --> }}.</ref>), le quartz α ([[Polymorphisme (chimie)|polymorphe]] de basse température) se transforme en quartz β (polymorphe de haute température). C'est une transformation displacive {{incise|les déplacements relatifs des atomes y sont environ dix fois plus petits que leur distance inter-atomique}} avec une augmentation de volume de l'ordre de 0,829 %.
Contrairement à la phase α, la phase β n'est que très peu [[Piézoélectricité|piézoélectrique]].

À températures supérieures, le quartz se transforme en [[tridymite]] puis en [[cristobalite]]. D'autres polymorphes se forment à pressions élevées : [[coésite]] et [[stishovite]].

=== Propriétés optiques ===
Le quartz peut présenter une [[fluorescence]] en fonction des impuretés qui le composent. Il peut également présenter les phénomènes de [[triboluminescence]]<ref>{{article|langue=en|prénom1=Yvon|nom1=Le Page|prénom2=Gabrielle|nom2=Donnay|titre=Refinement of the crystal structure of low-quartz|journal=[[Acta Crystallographica Section B: Structural Science|Acta Cryst. B]]|volume=32|numéro=8|page=2456-2459|année=1976|date=|doi=10.1107/S0567740876007966}}.</ref>.

Le quartz n'absorbe pas dans l'[[ultraviolet]], on utilise donc des cuves en quartz pour mesurer l'[[absorbance]] de molécules qui absorbent dans l'UV ([[Acide désoxyribonucléique|ADN]] par exemple).

Les cristaux de quartz sont [[Biréfringence|biréfringent]]s uniaxes positifs, et présentent une [[Pouvoir rotatoire|activité optique]].

== Gîtes et gisements ==
[[File:Quartz gisements.jpg|thumb|Carte des principaux pays producteurs de quartz dans le monde.|alt=]]
Les cristaux naturels de quartz peuvent atteindre des tailles considérables : le plus grand monocristal de quartz connu a été trouvé à Manchõ Felipe, près d'Itaporé ([[Goiás]], [[Brésil]]) : {{Tunité|6,1|1,5|1,5|m}}, pour un poids estimé de {{unité|40|[[tonne]]s}}<ref>{{article|langue=en|auteur=Peter C. Rickwood|titre=The largest crystals|périodique=American Mineralogist|volume=66|pages=885-907 (903)|année=1981|date=|lire en ligne=http://www.minsocam.org/ammin/AM66/AM66_885.pdf|format=pdf}}.</ref>.

Actuellement, le quartz naturel, qui se trouve partout dans le monde (les principaux gisements se trouvent au [[Brésil]]), n'est plus guère exploité que pour servir de germe dans le processus de fabrication de quartz synthétique, cette synthèse étant industrialisée depuis la fin de la [[Seconde Guerre mondiale]].

Dans le nord-ouest du Québec, le quartz est un des principaux indices de la présence de l'or dans sa masse. Sa couleur se présente surtout sous un blanc laiteux ou gris pâle.

== Croissance des minéraux ==
[[Image:Quartz synthese.jpg|thumb|right|Monocristal de quartz artificiel fabriqué par méthode hydrothermale ({{Dunité|19.2|2.8|cm}}).]]
=== Inclusions ===
Les cristaux de quartz paraissent souvent assez purs mais en réalité, ils contiennent presque toujours des [[Inclusion (minéralogie)|inclusions]] plus ou moins invisibles qui renseignent sur leurs conditions de croissance : « flèches d'Amour » ou « flèches de Cupidon », cristaux aciculaires droits avec les aiguilles noires de tourmaline développées de façon plus ou moins anarchique, les aiguilles brunes de [[goethite]] ou jaunes de [[rutile]] ; « cheveux de Thétys », cristaux aciculaires courbes avec les fibres vertes d'[[actinote (minéral)|actinote]] ou d'un autre minéral de la vaste famille des [[amphibole]]s ; « cheveux de Vénus », avec les flèches et cheveux jaune d'or de rutile ; « yeux de taureau », avec des fibres rouges parallèles, « yeux de taureau » avec des fibres rouges, « yeux de faucon » avec des fibres bleues, « yeux de fer » avec des fibres jaunes, rouges et parties métalliques, « yeux de tigre » avec des fibres jaunes<ref>{{Ouvrage|auteur1=Jean-Claude Boulliard|titre=101 minéraux et pierres précieuses|sous-titre=qu'il faut avoir vus dans sa vie|éditeur=[[Éditions Dunod|Dunod]]|année=2016|passage=73|isbn=|lire en ligne={{Google Livres|PIo-DQAAQBAJ}}}}.</ref>.

=== Quartz synthétique ===
La [[cristallogenèse]] se fait par [[procédé hydrothermal]], reproduisant les conditions naturelles qui ont fait naître les cristaux de roche. Dans un cylindre rempli d'eau, on dispose un fin cristal de quartz naturel sur lequel le cristal artificiel va croître (germe) et de la silice sous une forme facilement soluble. L'ensemble est soumis à une forte pression ({{unité|80|MPa}}) et porté à haute température ({{tmp|400|°C}}) de telle manière que la partie supérieure soit légèrement moins chaude. Il se forme dans la partie basse une solution saturée en silice. Elle est entrainée par [[convection]] vers le haut du cylindre, où elle devient [[sursaturation|sursaturée]]. La silice se précipite alors sous forme de quartz au contact du germe. C'est un processus très lent : plusieurs semaines peuvent être nécessaires pour obtenir un cristal de 0,5 à {{unité|1|kg}}. La production annuelle mondiale était environ {{unité|300|tonnes}} en 1980<ref>{{Ouvrage|langue=en|prénom1=Arnold Frederick|nom1=Holleman|prénom2=Nils|nom2=Wiberg|lien auteur2=Nils Wiberg|prénom3=Egon|nom3=Wiberg|titre=Inorganic chemistry|éditeur=[[Academic Press]]|année=2001|pages totales=1884|passage=855|isbn=978-0-12-352651-9|présentation en ligne=https://books.google.fr/books?id=Mtth5g59dEIC|consulté le=12 août 2009|numéro chapitre=2.4|titre chapitre=Oxydes of silicon}}.</ref>. En Europe, l'entreprise Cristal Innov fondée avec le soutien du [[ministère des Armées]] françaises, installée à [[Sainte-Hélène-du-Lac]] et en activité depuis [[2023]], est, à sa fondation, l'unique producteur européen de quartz de qualité pure premium et de cristaux résistant à très haute température depuis l'abandon de cette production les décennies précédentes<ref>{{lien web |auteur=Laurent Lagneau |titre=Le ministère des Armées a soutenu la relance d’une filière française de production de quartz de synthèse |url=https://www.opex360.com/2023/04/08/le-ministere-des-armees-a-soutenu-la-relance-dune-filiere-francaise-de-production-de-quartz-de-synthese/ |site=Zone Militaire |date=8 avril 2023}}.</ref>.

Ce matériau se distingue de celui appelé « quartz de synthèse » ou « quartz reconstitué », mis sur le marché dans les [[années 1990]]. Ce matériau est une [[résine (constituant)|résine de synthèse]] chargée de 70 à 90 % de [[silice cristalline]] et de [[colorant]]s, notamment utilisée comme plan de travail ou table dans les cuisines. À la suite d'une analyse y ayant mis en évidence en 2017 des [[métaux lourds]] ([[cadmium]], [[cuivre]] à des doses élevées ({{unité|33.7|mg/kg}} et {{unité|71|mg/kg}} pour deux échantillons analysés) ainsi que {{unité|13.57|mg}} de [[zinc]] par kg), des [[composés organiques volatils]] (COV), des [[hydrocarbures aromatiques polycycliques]] (HAP) et des [[phtalate]]s<ref>{{Lien web |langue=fr |auteur=Fabienne Loiseau |titre=Les plans de cuisine en quartz de synthèse sont-ils dangereux ? |url=https://www.60millions-mag.com/2017/03/08/les-plans-de-cuisine-en-quartz-de-synthese-sont-ils-dangereux-11020 |site=60 Millions de Consommateurs |date=08/03/2017 |consulté le=2024-07-21}}.</ref>, l'innocuité de ce matériau pour les installateurs voire pour les utilisateurs a été questionnée en France ; la cour d'appel de Versailles a commandé en {{date-|février 2018}} un rapport à deux experts indépendants à ce sujet<ref>{{Lien web |langue=fr |auteur=Fabienne Loiseau |titre=Quartz de synthèse : la justice n’exclut pas un danger |url=https://www.60millions-mag.com/2018/03/07/quartz-de-synthese-la-justice-n-exclut-pas-un-danger-11644 |site=60 Millions de Consommateurs |date=07/03/2018 |consulté le=2024-07-21}}.</ref>.

== Exploitation des gisements ==
Dans la [[nature]], le quartz se présente rarement sous la forme de [[cristal|monocristaux]] de qualité suffisante pour l'industrie, qui utilise ses propriétés [[piézoélectricité|piézoélectriques]] (présence de [[macle (cristallographie)|macles]]). Les cristaux peuvent également comporter des [[inclusion (minéralogie)|inclusions]], liquides, gazeuses (quartz aérohydres<ref>{{Ouvrage |langue=en |auteur1=Une société de naturalistes et d'agriculteurs [sic] |titre=Nouveau dictionnaire d'histoire naturelle appliquée aux arts, à l'agriculture, à l'économie rurale et domestique, à la médecine{{etc.}} |tome=xxviii |lieu=Paris |éditeur=Deterville |année=1819 |passage=445 |lire en ligne=https://books.google.com/books?id=SiAOAAAAQAAJ&pg=PA445}}.</ref>) ou solides, par exemple d'amphibole, de hornblende ou de rutile.

Le quartz est utilisé dans de nombreux domaines :
* la réalisation de sols industriels (anti-usure) ;
* l'épuration des eaux ;
* le sablage industriel ;
* matériau de décoration (parcs, allées, parkings…) ;
* aménagement de terrains de golf (bunkers) ;
* horlogerie ;
* joaillerie.

=== Composant électronique ===
{{Article détaillé|Quartz (électronique)}}

Les propriétés [[piézoélectricité|piézoélectriques]] du quartz en font un élément incontournable des [[horloge]]s modernes (voir [[fréquence propre]]) ; le quartz constitue un excellent résonateur, son [[facteur de qualité]] à vide dépassant souvent {{nobr|les {{formatnum:500000}}}}. Il est utilisé soit dans les oscillateurs à grande stabilité (références de temps secondaires), soit dans les filtres de haute qualité {{incise|par exemple, en BLU ([[bande latérale unique]])|stop}}.

Il existe plusieurs coupes de quartz possédant différentes propriétés : la plus répandue est la coupe AT, qui présente une bonne stabilité en température (les coupes AT sont spécifiées généralement pour que le point d'inflexion de la courbe <math>\nu =f(T)</math> se trouve à {{tmp|25|°C}}) ; la coupe BT permet des fréquences de résonance assez basses (< 1 MHz) ; la coupe SC possède le meilleur facteur de qualité Q et donne donc les oscillateurs les moins bruyants.

Les quartz sont utilisés soit en mode fondamental (en dessous d'environ {{unité|30|MHz}}), soit en mode harmonique (''overtone'' : jusqu'à environ {{unité|150|MHz}}), ce qui leur donne un facteur de qualité plus important, mais pose un problème de démarrage des oscillateurs.

=== Le Quartz et l'Homme ===
[[Fichier:Portrait of a young mineralogist, holding a quartz specimen.jpg|vignette|''Portrait d'un jeune minéralogiste tenant un spécimen de quartz'', {{s-|XIX}}]]
==== Production de feu ====
{{Article détaillé|Techniques de production de feu}}
Le quartz peut être employé, tout comme le [[silex]], pour démarrer un feu : l'étincelle produite par la percussion d'une lame en acier permet d'enflammer un matériau combustible tel l'amadou.

==== Le quartz en poterie ====
* '''Structuration des pâtes'''
En poterie, le quartz sert d'« ossature » aux pâtes dont il assure la bonne tenue à la cuisson<ref name="uzech"/>. De nombreuses pâtes de céramiques comprennent des inclusions de grains de quartz ; sauf exception, ce sont des pâtes dites « semi-fines »<ref>{{Lien web |langue= fr |titre= Grandes catégories céramiques > Autres |série= ''série'' « Groupes techniques » |site= iceramm.univ-tours.fr |url= http://iceramm.univ-tours.fr/bdrechgt.php?region=19&tdf=1&page=1 |consulté le= <!-- 25/11/2019 --> }}.</ref>.

* '''Porcelaine'''
Il participe également à la fabrication de la [[porcelaine]] (une céramique à pâte non poreuse, vitrifiée, translucide, faite d'un mélange de [[kaolin]]<ref name="uzech">{{Lien web |langue= fr |titre= Les Potiers d'Uzech-les-Oules |site= poterie-uzech-artisanat.com |url= https://www.poterie-uzech-artisanat.com/cours-de-poterie/petit-glossaire-c%C3%A9ramique/ |consulté le= <!-- 25/11/2019 --> }}.</ref> à 50 %<ref>{{Lien web |langue= fr |titre= Poterie ou Céramique connaissez vous les différences? |site= lilm.co |url= https://lilm.co/inspiration/guide/ceramique-raku-poterie-les-differences/ |consulté le= <!-- 25/11/2019 --> }}.</ref>, d'[[argile]], de [[feldspath]] et de quartz)<ref name="uzech"/>.

* '''Couverte'''
Il entre aussi dans la composition de ''couverte'', un enduit vitrifié à la cuisson, fait principalement de [[feldspath]] et de quartz<ref name="uzech"/> (dans la couverte, la [[silice]] du quartz est le composant qui se vitrifie<ref name="guimet">{{Lien web |langue= fr |auteur= Xavier Besse |titre= La céramique et ses techniques |site= guimet-grandidier.fr |url= https://www.guimet-grandidier.fr/html/4/collection/coll-b3-frame2.htm |consulté le= <!-- 25/11/2019 --> }}.</ref>).

* '''« Point quartz »'''
En cuisson de poterie, le « point quartz » est la température de {{tmp|573|°C}}<ref name="terremjcaubagne" /> à laquelle le quartz α se transforme en quartz β (voir plus haut la section « [[#Propriétés physiques|Propriétés physiques]] »). Du point de vue de la poterie, c'est le point auquel la silice cristalline se transforme en silice vitreuse en même temps qu'elle atteint son point de dilatation maximale. Cette modification physique brutale a pour effet de fragiliser la pièce ; un effet que l'on atténue en ajoutant à la pâte un [[Dégraissant (poterie)|dégraissant]], du talc, du sable ou de la [[chamotte]]<ref name="savoir">{{Lien web |langue= fr |titre= Le choc thermique: point quartz |site= arts.savoir.fr |url= https://arts.savoir.fr/le-choc-thermique/ |consulté le= <!-- 25/11/2019 --> }}.</ref>. C'est aussi la raison pour laquelle on évite de passer trop rapidement cette température lors de la cuisson d'un dégourdi<ref name="uzech"/> en [[Biscuit (céramique)|biscuit]]<ref name="terremjcaubagne"/>.

* '''Particularité régionale'''
En Chine du sud, le quartz pilé peut être utilisé en lieu de sable pour égaliser la surface du sol des « fours-dragons » (''longyao''). Ces fours, particulièrement adaptés aux pièces exigeant une cuisson rapide (par exemple les [[céladon]]s de Longquan), sont en forme de tunnels construits à flanc de montagne et peuvent atteindre {{unité|60|m}} à {{unité|100|m}} de longueur ; les pièces à cuire sont posées directement sur le sable ou le quartz pilé<ref name="guimet"/>.

* '''Archéologie de la poterie'''
Les pourcentages de quartz dans les céramiques du début de notre ère sont souvent - mais pas systématiquement - à peu de chose près similaires à ceux des pâtes avant cuisson. Certaines céramiques plus tardives, cuites à plus hautes températures ; et beaucoup de céramiques contenant une proportion élevée de calcaire, sont moins riches en quartz car celui-ci s'est pour une grande part transformé pendant la cuisson<ref name="Picon1965">{{Article|auteur1= Maurice Picon |auteur2= Robert Périchon |auteur3= Jeanne Condamin |titre= Le dosage du quartz dans les céramiques. Application à quelques problèmes des sigillées |périodique= Revue archéologique du Centre de la France |volume= 4 |numéro= 3-4 |date= 1965 |pages= 281-286 |lire en ligne= https://www.persee.fr/doc/racf_0035-0753_1965_num_4_3_1238 |consulté le= 25/11/2019}}.</ref>. Ainsi la proportion de quartz dans les céramiques antiques permet l'établissement d'une méthode de classement et de caractérisation des céramiques<ref name="Picon1965"/>. Par exemple, le pourcentage en quartz des [[céramique sigillée|céramiques sigillées]] régionales (dont l'engobe est très mince) dépasse rarement 15 %<ref name="Picon1965"/>, alors que celui des céramiques fines à engobe blanc (plus épais que l'engobe des sigillées) est souvent supérieur à 30 %. Ce point se retrouve dans le choix de l'argile servant à fabriquer le corps des pièces : aucun des ateliers ayant fabriqué des céramiques fines à pourcentage élevé en quartz n'a fabriqué de sigillée<ref name="Picon1965"/>.

==== Le quartz dans les croyances primitives ====
[[Mircea Eliade]] souligne<ref>Mircea Eliade, ''Le chamanisme et les techniques archaïques de l’extase'', Paris, Payot, 1950 ; {{2e|édition}} revue et augmentée, 1968 ; « Bibliothèque historique Payot », 1983. {{ISBN|978-2-228-88596-6}} (pp.58, 122-124, 269)</ref> que le cristal de roche (quartz hyalin) joue un rôle important dans les [[croyance]]s et les [[Magie (surnaturel)|pratiques magiques]], ou [[Chamanisme|chamanistes]], de nombreux peuples primitifs ([[Aborigènes d'Australie]], [[Négritos]] de la [[péninsule Malaise]], [[Amérindiens]]...) Généralement considéré comme d'origine céleste, le quartz confère leur pouvoir aux chamans et ''medicine-men'' ; lors des [[rite]]s d'[[initiation]], des morceaux de quartz peuvent être introduits dans le corps du néophyte, par exemple en lui faisant boire une eau contenant des cristaux. Divers mythes font référence à des lieux surnaturels tapissés de cristaux, ou à un [[trône]] de cristal utilisé par l'Être suprême. D'autres traditions<ref>{{en}} [[Alfred William Howitt]], ''The native tribes of south-east Australia'', Macmillan, Londres, 1904.</ref>{{,}}<ref>{{de}} [[Franz Boas]], ''Indianische Sagen von der Nord-Pacifischen Küste Amerikas'', Asher & Co, Berlin, 1895.</ref> évoquent le pouvoir magique de [[Vol (animal)|voler]] conféré par le cristal de roche. Le quartz lui-même est parfois considéré comme de la « lumière solidifiée ». Une trace de ces croyances s'est maintenue dans certains [[conte]]s traditionnels européens, évoquant une « montagne de verre » ou de cristal : voir par exemple le conte [[Russie|russe]] intitulé ''[[La Montagne de cristal (conte)|La Montagne de cristal]]'' et certains [[Contes de l'enfance et du foyer|Contes de Grimm]].

==== Quartz modifié - mysticisme ====
On trouve souvent dans le commerce des pierres sous la dénomination de « quartz mystique ». Ces pierres ont une base naturelle en quartz hyalin mais elles sont entourées, à chaud, d'un fin film d'[[dioxyde de titane|oxyde de titane]] qui leur donne un aspect irisé<ref>[http://www.gemselect.com/french/gem-info/mystic-quartz/mystic-quartz-info.php Quartz mystique]</ref>. Ce traitement artificiel est également appliqué à d'autres pierres fines ou précieuses quand leur coloris est trop diaphane afin de rehausser leur coloris et leur valeur marchande. Il s'agit donc d'une dénomination purement commerciale, qui ne modifie absolument pas la nature de la pierre et ne lui attribue aucun « pouvoir ».
==== Croyance sur l'absorption des « ondes néfastes » ====
Certaines personnes utilisent des pierres de quartz (majoritairement rose ou fumé) afin de se prémunir contre les « mauvaises [[rayonnement électromagnétique|ondes électromagnétiques]] » émises par les équipements électroniques<ref>{{Ouvrage|langue=fr|auteur1=Judy Hall|titre=Cristaux|lieu=Varennes (Canada)|éditeur=AdA|date=10 décembre 2015|pages totales=308|isbn=978-2-89752-917-8|lire en ligne=https://books.google.fr/books?id=WxolDwAAQBAJ&printsec=frontcover}}</ref>. En réalité, si le quartz est lui-même légèrement opaque à certaines ondes qui le traversent, il n'« aspire » en aucun cas les rayonnements passant autour de lui et ne constitue donc pas un [[blindage électromagnétique]].

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quartz_mystique.jpg|Quartz mystique.
Bhojpur Stupa 2 rock crystal reliquary.jpg|[[Reliquaire]] en quartz, [[Stupas de Bhojpur]], {{-s|I}}<ref>Victoria and Albert Museum [https://collections.vam.ac.uk/item/O24907/reliquary-unknown/]</ref>.
CrystalGoose.JPG|Reliquaire en quartz, en forme d'oie [[Hamsa]], [[Gandhara]], {{s-|I}}<ref>[[British Museum]] [http://www.britishmuseum.org/research/collection_online/collection_object_details.aspx?objectId=226006&partId=1&object=20737&page=2]</ref>.
</gallery>

== Galerie ==
=== Minéralogie ===
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Herkimer.jpg|Quartz Herkimer - [[Comté de Herkimer]], New York (États-Unis) ({{Dunité|2|1.3|cm}}).
QuartzFantome.jpg| Quartz « Fantôme » -[[Minas Gerais]] - Brésil ({{Dunité|7.8|2.2|cm}}).
Quartzpeigne.jpg|Quartz « à âme » Massif de L'Oisans - France ({{Dunité|10.2|4.7|cm}}).
Quartz a rutile.jpg|Quartz à rutile - [[Minas Gerais]] - Brésil ({{Dunité|6|6|cm}}).
File:Quartz-400kg-Arkansas-Naturmuseum-Dortmund.jpg|Quartz venant de [[Jessieville]] aux États-Unis, trouvé en 1973, conservé au {{Lien|lang=de|Naturmuseum Dortmund}} en Allemagne.
</gallery>

=== Gemmologie ===
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Quartz_rutile.jpg|Inclusions de Rutile dans le quartz - Minas Gerais - Brésil ({{Dunité|3.5|2.5|cm}}).
Quartztaille.jpg |Quartz - Minas Gerais - Brésil ({{Dunité|18|14|mm}}).
Heliotrop1.jpg|[[Héliotrope (minéral)|Héliotrope]].
Jasper.pebble.600pix.jpg|[[Jaspe]].
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== Notes et références ==
=== Notes ===
{{références| groupe=alpha}}

=== Références ===
{{références}}

== Voir aussi ==
{{Autres projets| wikt=quartz| commons=Category:Quartz| commons titre=Quartz}}

=== Articles connexes ===
* [[Quartz bêta]]
* [[Montre à quartz]]
* [[Cristal de Kossel#Variantes|Cristal de Kossel]]

=== Liens externes ===
* [http://www.crystallography.fr/pages_perso/Nespolo/fr/quartz.htm Une transition de phase « géographique » : l'étrange cas du quartz]
* {{lien web| langue=en| url=https://www.mindat.org/min-3337.html| site=[[mindat.org]]| titre=Quartz| consulté le=5 octobre 2018}}
{{Liens}}

{{Palette|Minéraux de la silice|Pierres et métaux de joaillerie}}
{{Portail|minéraux et roches|chimie}}

[[Catégorie:Dioxyde de silicium]]
[[Catégorie:Polymorphisme du dioxyde de silicium]]
[[Catégorie:Minéral trigonal]]
[[Catégorie:Diélectrique]]
[[Catégorie:Matériau piézoélectrique]]
[[Catégorie:Minéral nommé d'après l'une de ses propriétés]]
[[Catégorie:Symbole de la Géorgie (États-Unis)]]