ควอตซ์ (Quartz)
ควอตซ์ (Quartz)
รูปผลึกระบบเฮกซะโกนาล มักจะเกิดเป็นแท่งยาวปลายแหลมทั้งหัวและท้าย บางครั้งก็เกิดเป็นผลึกแฝด มีเนื้อสมานแน่น ผลึกมีแทบทุกขนาด แข็ง 7 เป็นแร่หนึ่งในสเกลความแข็งของโมส์ ถ.พ. 2.65 รอยแตกเว้า วาวคล้ายแก้ว บางทีก็คล้ายเทียนไข อาจจะมีสีขาวหรือไม่มีสี ถ้ามีมลทินเจือปนอยู่จะให้สีต่าง ๆ สวยงามมาก เนื้อโปร่งใสถึงโปร่งแสง
สูตรเคมี SiO2 มี Si 46.7% และ O 53.3% ไม่หลอมละลายในกระบวนแร่ทั้งหลาย ไม่ละลายง่าย ควอตซ์เกือบจะเป็นสารประกอบทางเคมีที่มีความบริสุทธิ์มากที่สุดและก็มี คุณสมบัติทางฟิสิกส์ที่คงที่ แต่อย่างไรก็ตาม จากผลวิเคราะห์โดยใช้ spectrograph แสดงให้เห็นว่า ผลึกที่สมบูรณ์แบบของมันก็ยังมีร่องรอยแร่อื่น ๆ ปนอยู่ด้วย เช่น ลิเทียม โซเดียม โพแทสเซียม อะลูมิเนียม เหล็ก แมงกานีส และไทเทเนียม
ดูจากความวาวคล้ายแก้ว รอยแตกเว้า และรูปร่าง ของผลึก แตกต่างจากแคลไซต์ตรงที่แข็งกว่า ควอตซ์มีมากมายหลายชนิด (Varieties) แบ่งอย่างกว้าง ๆ ได้เป็น 2 พวก คือ พวกที่เกิดเป็นผลึกหรือ มีผลึกหยาบ (Coarsely crystalline varieties) และพวกที่เกิดเป็นผลึกละเอียดยิบหรือเนียนละเอียด มีขนาดเล็กมากจนมองด้วยตาเปล่าไม่เห็น (Cryptocrystalline varieties) พวกที่เกิดเป็นผลึกหรือมีผลึกหยาบ (Coarsely crystalline varieties 1. ผลึกควอตซ์ใส ไม่มีสี (Rock Crystal) ผลึกควอตซ์ใสที่ไม่มีสีไม่มีทลทินเลยจะประกอบด้วย ซิลิคอนไดออกไซต์ (SiO2) พบเกิดอยู่ทั่วไปทุกหนทุกแห่ง 2. ควอตซ์สีม่วง (Amethyst) เป็นควอตซ์ที่มีสีอยู่ในช่วงสีม่วงครามถึงสีม่วงแดงคล้ายเม็ดมะปราง และอาจจะจางกว่านี้ก็ได้ ที่มีสีม่วงเพราะเหล็กเป็นมลทิน สีจะหายไปเมื่อ เผาให้ร้อน บางก้อนเมื่อเผาจะกลายเป็นสีเหลือง สีเหลืองอมแดงจัด หรือเขียวอ่อนก็มี 3. ควอตซ์สีชมพู (Ross Quartz) มีลักษณะโปร่งใสถึงโปร่งแสง มีสีอยู่ในช่วงสีชมพูอ่อนจนถึง แดงเข้มส่วนมากจะไม่ค่อยเกิดเป็นรูปผลึก แต่จะพบในลักษณะที่เป็นเนื้อ สมานแน่น (massive form) มลทินที่ทำให้เกิดสี ได้แก่ ธาตุไทเทเนียม บางก้อนจะพบว่ามีเส้นเป็นลายพาดเหลือบ 4. ควอซ์สีควันไฟ (Smoky Quartz) หรือ “”Cairngorm Stone สีอยู่ในช่วงสีเทาควันไฟปนเหลือง กับสีน้ำตาลปนสีเทาของควันไฟ ชื่อ “”Cairngorm Stone มาจากชื่อภูเขาในสกอตแลนด์ สีเทาดำของควอตซ์ ชนิดนี้ เข้าใจว่าเกิดจากอำนาจกัมมันตรังสีของแร่เรเดียมที่อยู่ในหิน ซึ่งแต่เดิมแวดล้อมควอตซ์นี้อยู่ หรือเพราะการฉายแสงของรังสีซึ่งเป็นไปตามธรรมชาติ 5. ควอตซ์สีเหลือง (Citrine) สีอยู่ในช่วงสีเหลืองปนแดง สีส้ม และสีส้มอมน้ำตาล เหล็กเป็นตัว ทำให้ควอตซ์มีสีนี้ ควอตซ์ที่มีค่ามากชนิดนี้เกือบจะไม่มีตำหนิและ มลทินเลย คำว่า (Citrine) มาจากคำ ในภาษาฝรั่งเศส ว่า “”Citron ซึ่งแปลว่ามะนาว ควอตซ์สีเหลืองนี้สีเหมือน โทแพซ (บุษราคัมลังกา) มาก จึงทำให้เข้าใจผิดได้บ่อย 6. ควอตซ์สีน้ำนม (Milky Quartz) มีลักษณะสีขาวขุ่นคล้ายน้ำนม มักมีก๊าซและของเหลวเป็น มลทิน โปร่งแสดงถึงอับแสง เนื้อสมานแน่น บางครั้งมีความวาวคล้ายเทียนไข 7. แก้วตาเสือ (Tigers eye) มีลักษณะโปร่งแสงถึงโปร่งใส มีสีตั้งแต่สีเหลืองแกมน้ำตาลแดงและ สีน้ำเงิน และอาจเป็นสีแดงเข้มก็ได้ ควอตซ์ชนิดนี้มีลักษณะเหลือบแพรวพราวเป็นแถบคล้ายไหม เนื่องจากควอตซ์เข้าไปแทนที่ในเนื้อของโครซิโดไลต์ซึ่งมีลักษณะเป็นเสี้ยน และการแทนที่นี้เป็นแบบที่เรียกว่า “”การสวมรูป (Pseudomorph) ซึ่งรูปร่างลักษณะของแร่เดิมที่ถูกแทนที่จะไม่เปลี่ยนแปลง 8. รูทิเลเทดควอตซ์ (Rutilated Quartz) เป็นผลึกควอตซ์ใสไม่มีสี ในเนื้อควอตซ์ มีรูไทล์ (Rutile) ซึ่งมีลักษณะคล้ายเข็มเย็บผ้าสีทองหรือสีแดงแทรกปะปนเป็นมลทิน นอกจากรูไทล์แล้ว อาจเป็นทัวร์มาลีน เอพิโดตแอกทิโนไลต์ หรือแร่รูปเข็ม หรือแร่ที่เป็นเสี้ยนชนิดอื่น ๆ ก็ได้ 9. อะเวนจูรีน (Aventurine) ควอตซ์ชนิดนี้เมื่อขยับไปมาจะเห็นมีประกายระยิบระยับแพรวพราว เนื่องจากมีมลทินของแร่บางชนิดซึ่งมีลักษณะเป็นเกล็ดเล็ก ๆ เช่น ไมกา ฮีมาไทต์ ฝังตัวอยู่ในควอตซ์ อย่างไม่เป็นระเบียบแล้ว จึงสะท้อนแสงออกมาคนละทิศทาง ทำให้เห็นเป็นประกายระยิบระยับขึ้น อาจมีสีต่าง ๆ กันได้ เช่น สีเทา เหลืองและน้ำตาล 10. ควอตซ์สีน้ำเงิน (Blue Quatz) สีน้ำเงินเทาอ่อน ๆ สีที่มีเกิดเนื่องจากการกระจายแสงโดยมลทินรูปเข็มของรูไทล์มากมาย มีเส้นพาดเหลือบจาง ๆ
พวกที่เกิดเป็นผลึกละเอียดยิบหรือเนียนละเอียด (Cryptocrystalline varieties) ควอตซ์ชนิดนี้เมื่อดูด้วยกล้องจุลทรรศน์ จะแบ่งได้ออก เป็น 2 แบบ คือ แบบเนื้อเป็นเสี้ยน และแบบเนื้อเป็นมวลเมล็ด แบบที่เนื้อเป็นเสี้ยน (Fibrous varieties) เรียก คาลซิโดนี เนื้อมีลักษณะ โปร่งแสง แวววาวคล้ายขี้ผึ้ง สีเป็นสีน้ำตาลและเทา คาลซิโดนีนี้มีกำเนิดจากสารละลาย (aqueous solution) ซึ่งเข้าไปสะสมตามช่องว่างหรือโพรงในหิน แบ่งออกได้เป็น
คาร์เนเลียน (Carnelian) เป็น คาลซิโดนี ชนิดที่มีสีส้มอมแดง น้ำตาลแดง หรือสีน้ำตาลส้ม มีลักษณะกึ่งโปร่งใส และบางครั้งอาจจะโปร่งแสง. ซาร์ด (Sard) คล้ายกับคาร์เนเลียน แตกต่างกันตรงสี คือ ซาร์ดจะมีสีเข้มกว่าคาร์เนเลียน เช่น มีสีน้ำตาลหรือสีที่มักทึบกว่า หรืออกสีแดงทึบ ส่วนคาร์เนเลียนสีอ่อนจางกว่าไปทางสีส้ม
คริโซเพรส (Chrysoprase) เป็นคาลซิโดนีชนิดที่มีสีเขียวแอปเปิ้ล มีลักษระโปร่งใสกึ่ง โปร่งแสง สีเขียวเนื่องจากมีนิกเกิลออกไซด์ปนอยู่ อะเกต (Agate) หรือโมนา หมายถึง คาลซิโดนีชนิดที่มีลายเป็นชั้น ๆ มักโค้งเป็นลอนคลื่นและ ในแต่ละชั้นที่คดโค้งนั้นมีสีต่าง ๆ กัน ลักษณะของชั้น (band) ที่เกิดขึ้นนี้จะเห็นได้ว่ามีสีต่างกันหรือมีความโปร่งแสงต่างกัน เนื้อค่อนข้างพรุน ฮีลิโอโทรป (Heliotrope) หรือบลัดสโตน (Bloodstone) หินเลือดหรือฮีลิโอโทรป เป็นคาลซิโดนี ชนิดหนึ่งที่มีเนื้อพื้นเป็นสีเขียวทึบและมีจุดแดง ๆ หรือน้ำตาลแดง ของแจสเพอร์ (jasper) ฝังประอยู่ ในเนื้อพื้นเขียวดังกล่าว โอนิกซ์ (Onyx) เป็นคาลซิโดนีชนิดที่มีแนวลายชั้นเป็นแนวเส้นตรง ไม่คดโค้งอย่างพวก อะเกต มีสีเทาหรือสีเหลืองอ่อน ถ้าโอนิกซ์มีแนวลายชั้นเป็นสีแบบซาร์ด (Sard) สลับกับแนวลายชั้นชนิดสีขาวหรือดำขนานกัน เรียกโอนิกซ์ชนิดนี้ว่า ซาร์โดนิกซ์ (Sardonyx) แบบที่เนื้อเป็นมวลเมล็ด (Granular varieties) หินเหล็กไฟ (Flint) คล้ายคาลซิโดนี แต่ไม่แวววาว ด้านคล้ายดิน สีทึบหรือสีเข้มกว่าเชิร์ต เกิด อยู่กับหินชอล์ก (chalk) หรือเกิดกับหินปูน รอยแตกเว้า ขอบแหลมคม ในสมัยโบราณใช้ทำเครื่องใช้และอาวุธเชิร์ต (Chert) เนื้อสมานแน่นอย่างหินเหล็กไฟ (flint) แต่เป็นพวกที่มีสีอ่อนกว่าแจสเพอร์ (Jasper) มีลักษณะของผลึกเป็นมวลเมล็ด เนื้อเนียนละเอียด มักจะมีสีแดงหรือ น้ำตาลปนแดง เนื่องจากมีแร่ฮีมาไทต์ปนอยู่ด้วย เพรส (Prase) มีลักษณะด้าน สีเขียว มักเกิดร่วมกับแจสเพอร์
ควอตซ์เป็นส่วนประกอบที่สำคัญของหินอัคนีชนิดที่มีซิลิกามาก ๆ เช่น หินแกรนิต ไรโอไลต์ และเพกมาไทต์ เป็นแร่ที่ทนทานต่อการทำลายทั้งทางเคมีและทางกลศาสตร์ (Mechanical attack) ดังนั้น เมื่อหินอัคนีแตกหักผุพังลง แร่นี้จะสะสมตัวกันเป็นหินชั้น ซึ่งได้แก่หินทราย และก็อาจพบได้ในหินแปรจำพวกไนส์และซิสต์ เป็นแร่ชนิดเดียวประกอบเป็นหินทรายหรือหินควอร์ตไซต์ การสะสมจากสารละลาย (solution) ควอรตซ์จำพวกฟลินต์ มักจะเกิดรวมกับหินชอล์กใต้ทะเล สารละลายที่มีซิลิกาอยู่จะ เข้าไปแทนที่ชั้นของหินปูนเกิดเป็นหินเชิร์ต ในหินอัคนี โดยทั่วไปจะพบควอตซ์เกิดอยู่ร่วมกับเฟลด์สปาร์และมัสโคไวต์เป็นสายแร่ อาจพบควอตซ์เกิดอยู่ร่วมกับเฟลด์สปาร์และมัสโคไวต์เป็นสายแร่ อาจพบ ควอตซ์เกิดอยู่ตามชายท้องน้ำลำธารและตามฝั่งทะเลในรูปของทราย เป็นส่วนประกอบในดินด้วย มีข้อ ที่น่าสังเกตอย่างหนึ่งคือควอตซ์ชนิดเป็นผลึกอาจจะเกิดจาก น้ำเย็นหนือไม่เกี่ยวข้องกับความร้อนเลยก็ได้
ในประเทศไทย พบหลายชนิด พวกผลึกพบที่ อ.เถิน จ.ลำปาง น่าน อุตรดิตถ์ พิษณุโลก ตาก นครสวรรค์ ราชบุรี เพชรบุรี ประจวบคีรีขันธ์ พังงา ภูเก็ต นครศรีธรรมราช และอื่น ๆ สีม่วงพบที่ จ.ลำปาง ตาก นครนายก สีชมพูพบที่ จ.จันทบุรี ราชบุรี ระนอง พังงาน และภูเก็ต คาลซิโดนี อะเกต แจสเพอร์ พบที่ลำนารายณ์ จ.ลพบุรี
ต่างประเทศ ผลึกควอตซ์ชนิดไม่มีสี (Rock crystals) พบโดยทั่วไปแถบเทือกเขาแอลป์ บราซิล ญี่ปุ่น ในสหรัฐอเมริกา พบที่ อาร์แคนซัส นิวยอร์ก ควอตซ์สีม่วง พบแถบเทือกเขาอูราล เซโกสโลวะเกีย ไทโรลสหรัฐอเมริกา อะเกต พบที่บราซิลตอนใต้ อุรุกวัย และรัฐโอเรกอน ไวโอมิง ประเทศสหรัฐอเมริกา ฟลินต์ พบในประเทศอังกฤษ ฝรั่งเศส เดนมาร์ก สำหรับควอตซ์ชนิดที่มีเนื้อสมานแน่น พบเป็นสายแร่ เกิดร่วมกับเฟลด์สปาร์ในพนังหินเพกมาไทต์ พบที่คอนเนกติคัต นิวยอร์ก แมรีแลนด์ และวิสคอนซิน สหรัฐอเมริกา
ควอตซ์ได้นำไปใช้ประโยชน์ในลักษณะต่าง ๆ กันมากมาย เช่น ควอตซ์สีม่วง ควอตซ์สีชมพู ควอตซ์สีควันไฟ แก้วตาเสือ อะเวนจูรีน คาร์เนเลียน อะเกต และโอนิกซ์ ใช้เป็นรัตนชาติและหินประดับ ควอตซ์ที่อยู่ในรูปของทราย นำมาใช้ผสมทำคอนกรีต ทำครก ใช้เป็น flux และวัสดุสำหรับขัดสี (abrasive) ในอุตสาหกรรมแก้วและอิฐ ควอตซ์ที่เป็นผงใช้ทำเครื่องเคลือบ (porcelain) กระดาษทราย สบู่ และเติมลงไปในไม้ (wood filler) สำหรับควอร์ตไซต์และหินทรายถูกใช้เป็นหินก่อสร้าง และทำอิฐปูทางเท้า นอกจากจะใช้เป็นรัตนชาติและใช้ในอุตสาหกรรมอื่น ๆ แล้ว ควอตซ์ยังถูกนำไปใช้ทำเครื่องมือวิทยาศาสตร์และเครื่องมือทางแสงอีกด้วย โดยนำไปทำเลนส์และปริซึม ซึ่งใช้ในงานวิทยาศาสตร์หลายแขนง เนื่องจากมีคุณสมบัติโปร่งใสยอมให้แสดงอินฟราเรดและแสงอัลตราไวโอเลต ผ่านได้อย่างดีจึงเป็นแร่ที่หาสิ่งอื่นมาแทนไม่ได้ และยังใช้ทำเครื่องมือในกล้องจุลทรรศน์ชนิดพิเศษอีกด้วย