Estructuralmente se distinguen dos tipos de cuarzo : cuarzo -α y cuarzo -β. La amatista, el citrino y el cuarzo lechoso son algunas de las numerosas variedades de cuarzo que se conocen en la gemología.
Los usos que se le dan a este mineral varían desde instrumentos ópticos, a gemas, placas de oscilación y papel lija.
La palabra cuarzo proviene de quarz del idioma alemán y su primer registro en tal forma es de 1530 en los escritos de Georgius Agricola. Quarz a su vez proviene de la palabra twarc del alto alemán medio, se ha sugerido que esta deriva de una lengua eslava occidental. Según esta línea las palabras twardy del polaco, tvrdy del checo harían la conexión entre la palabra cuarzo y la palabra tvrudu del antiguo eslavo eclesiástico que significa duro. Otras fuentes atribuyen origen de la palabra cuarzo y quartz al la palabra querkluftertz del dialecto alemán alto sajón que significa mena de veta atravesada. La palabra del griego antiguo para el cuarzo, krystallos, dio origen a la palabra cristal.
El cuarzo es óxido de silicio, llamado comúnmente sílice. Su fórmula química es SiO2. Pertenece a la clase 4 (óxidos) en la clasificación de Strunz.Puede contener impurezas: litio, sodio, potasio, hierro o titanio. Su fractura es concoidea, no es exfoliable. Tiene una dureza de grado 7 en la escala de Mohs, de manera que puede rayar el vidrio y los aceros comunes.
Existen dos formas de cuarzo según su estructura : cuarzo -α y cuarzo -β. El cuarzo -α o bajo cuarzo tiene estructura trigonal y puede existir hasta temperaturas de 573 °C. Por encima de ella se transforma en cuarzo -β o alto cuarzo que es de estructura hexagonal. A temperaturas sobre 867 °C el cuarzo -β se transforma lentamente en tridimita, otro mineral de sílice.
El cuarzo tiene propiedades piezoeléctricas cuando se le aplica presión o tensión. Además tiene propiedades piroeléctricas.
Es el mineral más común de la corteza terrestre. Esta presente en una gran cantidad de rocas ígneas, metamórficas y sedimentarias. Suele aparecer en vetas epitermales. Es el mineral típico y mayoritario de algunas rocas magmáticas, como el granito las dioritas y la andesita, de rocas filonianas como las pegmatitas, y debido a su dureza y resistencia a la meteorización se encuentra en las rocas sedimentarias que proceden de aquellas, como la arenisca, y en rocas metamórficas como la cuarcita. La arena de playa puede llegar a estar compuesta de más de 95 % de cuarzo, el granito tiene de 20 % a 60 % de cuarzo. En las rocas sedimentarias el cuarzo puede solubilizarse y recristalizar de nuevo, cementando dichas rocas. A ese cuarzo removilizado se le llama cuarzo secundario.
También es común en depósitos metalíferos hidrotermales y en rocas carbonatadas. El cuarzo no puede estar en equilibrio químico con olivino en un magma ya que el cuarzo o su constituyente (el dióxido de silicio) reacciona con el olivino formando enstatita. Dicha situación se expresa en la siguiente reacción química :
M
g
2
S
i
O
4
(
o
l
i
v
i
n
o
)
+
S
i
O
2
→
M
g
2
S
i
2
O
6
(
e
n
s
t
a
t
i
t
a
)
{\displaystyle Mg_{2}SiO_{4}(olivino)\ +\ SiO_{2}\rightarrow \ Mg_{2}Si_{2}O_{6}(enstatita)}
Existen muchas variedades del cuarzo, varias de las cuales se utilizan como gemas, generalmente de valor relativamente bajo. Las variedades macrocristalinas se clasifican por el color, y las más abundantes y utilizadas tienen nombres propios:
Cristal de roca, incoloro y transparente
Cuarzo lechoso, traslúcido o casi opaco por la presencia de microinclusiones de gas o líquidos
Cuarzo ahumado, transparente y de distintos tonos de gris.
