A szilícium-dioxid ásványok oldhatósága

A szilícium-dioxid ásványok oldhatósága természetes oldatokban és gázokban nagy jelentőségű. Minden szilícium-dioxid-ásvány oldhatósága szabályosan növekszik a hőmérséklet és a nyomás növekedésével, kivéve a 340-550 °C és a 0-600 bar tartományt, ahol a víz fizikai állapotának megváltozása miatt retrográd oldhatóság lép fel. A szilícium-dioxid oldhatósága növekszik olyan anionok jelenlétében, mint az OH- és a CO2-/3, amelyek kémiai komplexeket képeznek vele.

A kvarc a szilícium-dioxid formái közül szobahőmérsékleten a legkevésbé oldódik. Tiszta vízben 25 °C-on oldhatósága kb. 6 milliomodrész, az üvegszerű szilícium-dioxidé legalább tízszer nagyobb. A mérsékelt éghajlatú folyók tipikus folyóvize 14 ppm szilícium-dioxidot tartalmaz, és évente hatalmas mennyiségű szilícium-dioxid kerül ki oldatban az időjárási kőzetekből és talajokból. Az így eltávolított mennyiség sok éghajlaton egyenértékű lehet a mechanikai úton szállított mennyiséggel. A mozgó talajvízben oldott szilícium-dioxid részben kitöltheti az üreges gömböcskéket és kristályokat csaphat ki, hogy geodákat képezzen, vagy a laza homokszemcséket cementálhatja össze, hogy konkréciókat és csomókat, sőt egész üledékrétegeket képezzen homokkővé, amelyek, amikor a metamorfózis során a szelektív oldódás és a közeli lerakódás révén minden pórustér megszűnik, kemény, pórusmentes kvarcitot alkotnak.

A kihűlő vulkáni kőzetekből vagy mély törésekből kiszabaduló gázok vagy oldatok általában szilícium-dioxiddal és más vegyületekkel telítődnek, amelyek lehűlésük során a csatornáik mentén kvarcot csapnak ki, és ereket képeznek. Ez lehet finomszemcsés (mint a kalcedon), masszív szemcsés, vagy akár több tíz tonnás durva kristályokban. A legtöbb természetes színtelen kvarckristály, “hegyikristály”, így alakult ki.

A felmelegedett kovasavtartalmú oldatok felszínre kerülése gyors lehűlést és a komplexképző anionok elvesztését eredményezi. A finomszemcsés szilícium-dioxid gyors kicsapódása kovasinter vagy gejzirit kialakulását eredményezi, mint a Yellowstone Nemzeti Parkban lévő Mammoth Hot Springsnél az Egyesült Államok nyugati részén.

A kvarc mechanikailag ellenálló és kémiailag viszonylag inaktív a kőzetidőjárás során a mérsékelt és hideg éghajlaton. Így feldúsul a folyami, tavi és tengerparti üledékekben, amelyek általában több mint a felét tartalmazzák a kvarc tömegének. Egyes rétegek nagy oldaltávolságban és több tíz vagy több száz méter vastagságban szinte teljes egészében kvarcból állnak. Ezek az üveghomokként ismert rétegek az üveg- és vegyipar számára fontos gazdasági kvarcforrások. A kvarctartalmú rétegek nagy számban fordulnak elő a metamorf domborzatban. A szabad szilícium-dioxid komplex szilikátokká történő visszaalakulása, valamint a szilícium-dioxid oldódása és visszalerakódása erekbe jellemző az ilyen terepekre.