Las capas exteriores de la tierra, especialmente la corteza, están hechas principalmente de silicatos (silicio y oxígeno) con una serie de otros elementos, que incluyen hidrógeno, calcio, potasio, sodio, aluminio, hierro, magnesio y titanio.
Cuando un magma con la composición cortical promedio se enfría, los primeros minerales que cristalizan son los que tienen el punto de fusión más alto. Esto generalmente significa minerales de silicato ferromagnesio como piroxenos y anfíboles (que a menudo contienen titanio también. Y los anfíboles están hidratados, lo que significa que también usan hidrógeno). La cristalización de esos minerales depende de la cantidad de Fe-Mg en el magma, y una vez que se consume todo Fe y Mg, ya no pueden formarse.
Lo que queda son básicamente cristales de ferromagnesio y un fundido de silicato que tiene aproximadamente la composición de feldespato (aluminosilicatos de sodio, calcio o potasio). Entonces los feldespatos comienzan a cristalizar, siempre consumiendo óxidos de aluminio y silicio y un catión. Al principio, ese catión es calcio, convirtiéndose lentamente en sodio a medida que el magma se enfría y finalmente en potasio. El exceso de agua (hidrógeno) provoca la cristalización de las micas (generalmente moscovita y biotita) en lugar de feldespato, y después de que finalizan todos esos procesos, el exceso de sílice forma cuarzo. Por supuesto, tenemos varios accesorios de minerales formados a partir de los elementos menos comunes, como apatita, fluorita y similares, pero no son muy relevantes para esta explicación.
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Lo que sucede después depende de la composición del magma. Si después de la formación de feldespato y micas hay un exceso de sílice, se cristaliza como cuarzo (SiO2). La mayor parte del cuarzo en el mundo proviene del exceso de sílice que tiene la corteza promedio, y este cuarzo generalmente tiene un tamaño pequeño (menos de un milímetro).
Sin embargo, como señaló Ralph Bottrill, los cristales de cuarzo grandes y bien formados como el que se muestra a continuación generalmente ocurren cuando los fluidos circulantes en profundidad disuelven la sílice del cuarzo y hacen que precipite en las venas para formar esos bonitos cristales.
“Quartz Brésil” de Didier Descouens – Trabajo propio. Licenciado bajo CC BY 3.0 a través de Wikimedia Commons – Archivo: Quartz Brésil.jpg
