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Le quartz est le minéral le plus commun de la croûte terrestre : on le croise dans le granite, le sable, les bijoux et jusque dans nos montres. Ce quiz parcourt sa chimie, ses cristaux, ses variétés et ses gisements, puis ses usages, de la poterie à l'électronique. Il revient aussi sur l'histoire de l'horloge à quartz, des laboratoires des années 1920 à la première montre-bracelet.
Les 30 questions avec réponses et explications. Jouer au quiz
Q 01Dans quelle roche magmatique très répandue le quartz est-il un composant important ?
Granite
On le trouve aussi dans des roches métamorphiques comme le gneiss et dans des roches sédimentaires comme le sable ou le grès.
Q 02De quel composé chimique le quartz est-il essentiellement constitué ?
Dioxyde de silicium
Sa formule est SiO2, mais on y trouve aussi des traces d'autres éléments comme le lithium, le fer ou le magnésium.
Q 03Quelle expression courante désigne le quartz hyalin, transparent comme le verre ?
Cristal de roche
À côté de cette forme limpide, le quartz existe en grands cristaux colorés ou fumés et en cristaux microscopiques d'aspect translucide.
Q 04Quelle roche peut servir, tout comme le quartz, à démarrer un feu par percussion ?
Silex
L'étincelle naît du choc d'une lame en acier et enflamme un matériau combustible tel que l'amadou.
Q 05Sur quelle planète a-t-on trouvé du quartz, très rare dans les roches extraterrestres ?
Mars
Sur Terre, c'est tout l'inverse : le quartz est le minéral le plus commun de la croûte terrestre.
Q 06Quelle est la dureté du quartz sur l'échelle de Mohs ?
7
Cette résistance lui vaut d'être employé pour réaliser des sols industriels anti-usure et pour le sablage.
Q 07Quelle entreprise a commercialisé la première montre-bracelet à quartz ?
Seiko
Baptisée Quartz Astron 35SQ, cette montre miniaturisait une technologie née dans de volumineuses horloges de laboratoire.
Q 08Dans quel pays se trouvent les principaux gisements de quartz naturel ?
Brésil
Le quartz naturel n'est plus guère exploité que pour fournir les germes sur lesquels on fait croître le quartz synthétique.
Q 09Quels frères physiciens ont découvert en 1880 l'effet piézoélectrique du quartz ?
Pierre et Jacques Curie
Soumis à des forces mécaniques, le quartz génère des charges électriques à sa surface, et inversement : une aubaine pour l'horlogerie.
Q 10À quel appareil ménager la taille de la première horloge à quartz était-elle comparable ?
Réfrigérateur
Couchée à l'horizontale, la machine reposait sur des tubes électroniques amplifiant la tension d'un quartz battant à 50 kHz.
Q 11Quelle part de la masse de la lithosphère le quartz représente-t-il ?
12 %
L'oxygène et le silicium, les deux éléments qui le composent, sont respectivement les premier et deuxième constituants de l'enveloppe rigide de la Terre.
Q 12Dans quel pays se situe Spruce Pine, l'une des principales mines de quartz ?
États-Unis
Ce gisement, jugé le plus pur au monde (99,999 %), est exploité par le groupe belge Sibelco et par l'entreprise franco-norvégienne The Quartz Corp.
Q 13Quel liant compose le « quartz reconstitué » des plans de travail de cuisine ?
Résine
Chargé de 70 à 90 % de silice cristalline et de colorants, ce matériau n'a rien à voir avec le quartz synthétique obtenu par cristallisation.
Q 21Par quel procédé fait-on croître les cristaux de quartz synthétique ?
Hydrothermal
Il imite la nature : dans un cylindre rempli d'eau, de la silice dissoute vient se déposer sur un fin germe de quartz naturel.
Q 22Quelle structure cristalline le quartz β adopte-t-il à haute température ?
Hexagonale
Les hélices de tétraèdres SiO4 peuvent s'enrouler vers la gauche ou vers la droite : il existe donc des quartz gauches et des quartz droits.
Q 23Quel savant a restreint le sens du mot « quartz », jadis appliqué à tous les cristaux ?
Georgius Agricola
L'origine du mot reste discutée : une hypothèse le rattache à « quaterz », terme qui désignait les mauvais minerais jusqu'au XVIe siècle.
Q 14De quel pays vient le conte traditionnel « La Montagne de cristal » ?
Russie
Ce motif de la montagne de verre, présent aussi chez les frères Grimm, serait une trace d'anciennes croyances liées au quartz.
Q 15Quel rayonnement le quartz n'absorbe-t-il pas, d'où son emploi pour les cuves de laboratoire ?
Ultraviolet
Ces cuves servent à mesurer l'absorbance de molécules comme l'ADN, qui absorbent justement dans cette gamme de longueurs d'onde.
Q 16Combien de temps faut-il pour obtenir un cristal de quartz synthétique de 0,5 à 1 kg ?
Plusieurs semaines
La silice dissoute monte par convection dans le cylindre, devient sursaturée et se dépose lentement au contact du germe.
Q 17En Chine du Sud, quel animal donne son nom aux fours dont le sol est égalisé au quartz pilé ?
Dragon
Bâtis à flanc de montagne en forme de tunnels, ces fours conviennent aux cuissons rapides, comme celle des céladons de Longquan.
Q 18Quelle origine les peuples chamanistes attribuent-ils généralement au quartz ?
Céleste
Divers mythes décrivent des lieux surnaturels tapissés de cristaux, voire un trône de cristal réservé à l'Être suprême.
Q 19En quelle année la première horloge à quartz a-t-elle été conçue ?
1927
Elle est née aux Bell Telephone Laboratories, bien avant que la technologie ne soit miniaturisée pour tenir au poignet.
Q 20À quelle température le quartz α se transforme-t-il en quartz β ?
573 °C
Les potiers appellent ce seuil le « point quartz » : le franchir trop vite pendant la cuisson fragilise la pièce.
Q 24Quel composé forme le fin film irisé qui recouvre le « quartz mystique » du commerce ?
Oxyde de titane
Appliqué à chaud sur du quartz hyalin naturel, ce traitement est purement commercial et ne change rien à la nature de la pierre.
Q 25Comment nomme-t-on l'enduit vitrifié à la cuisson, fait surtout de feldspath et de quartz ?
Couverte
Dans ce revêtement de céramique, c'est la silice apportée par le quartz qui se transforme en verre.
Q 26Quel historien des religions a souligné le rôle du quartz dans les pratiques chamanistes ?
Mircea Eliade
Il cite notamment les Aborigènes d'Australie, les Négritos de la péninsule Malaise et les Amérindiens.
Q 27À quelle température porte-t-on le cylindre où croît le quartz synthétique ?
400 °C
La pression y atteint 80 MPa, et le haut du cylindre est maintenu légèrement moins chaud que le bas pour que la silice y précipite.
Q 28Dans quelle classe de minéraux la classification de Strunz range-t-elle le quartz ?
Oxydes
La classification de Dana le place au contraire parmi les silicates, et plus précisément les tectosilicates : un même minéral, deux tiroirs.
Q 29Quel polymorphe de la silice se forme, comme la coésite, à pressions élevées ?
Stishovite
Quand c'est la chaleur qui augmente, le quartz suit un autre chemin : il devient tridymite, puis cristobalite.
Q 30De combien le volume du quartz augmente-t-il lorsqu'il passe de la phase α à la phase β ?
0,829 %
Cette transformation est dite displacive : les atomes ne s'y déplacent que d'environ un dixième de la distance qui les sépare.