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Para la década de 1930, el comercio electrónico se había vuelto dependiente de los cristales de cuarzo. El único proveedor de cristales adecuados era Brasil; sin embargo, la Segunda Guerra Mundial interrumpió el suministro brasileño, por lo que los países intentaron sintetizar cuarzo a escala industrial. El mineralogista alemán Richard Nacken (1884-1971) logró cierto éxito durante las décadas de 1930 y 1940. Tras la guerra, muchos laboratorios intentaron cultivar cristales gigantes de cuarzo. El Cuerpo de Señales del Ejército contrató a los Laboratorios Bell y a la Brush Development Company de Cleveland, Ohio, para sintetizar cristales siguiendo el ejemplo de Nacken.

Es bastante común en rocas sedimentarias como la arenisca y la pizarra. Es un componente típico del esquisto, el gneis, la cuarcita y diversas rocas metamórficas. El cuarzo tiene el potencial de meteorización más bajo en la secuencia de disolución de Goldich y, por consiguiente, está muy extendido como mineral residual en sedimentos fluviales y suelos residuales. Generalmente, una alta presencia de cuarzo sugiere una roca madura, ya que significa que ha sido sometida a un intenso trabajo de retrabajo y que el cuarzo fue el primer mineral que soportó una intensa meteorización. Roca de granito en el acantilado de Gros la Tête, en la isla de Aride, Seychelles.

Descubrió que, independientemente de la dimensión o forma de un cristal de cuarzo, sus largas caras prismáticas siempre se unen en un ángulo perfecto de 60°. Si bien la gran mayoría del cuarzo cristaliza a partir de magma fundido, también se precipita químicamente en forma de ganga a partir de vetas hidrotermales abrasadoras, a veces con minerales como oro, plata y cobre.

Las propiedades piezoeléctricas del cuarzo fueron descubiertas por Jacques y Pierre Curie en 1880. El oscilador o resonador de cuarzo fue desarrollado por primera vez por Walter Guyton Cady en 1921. George Washington Pierce diseñó y patentó osciladores de cristal de cuarzo en 1923.

Los cristales bien formados pueden alcanzar varios metros de longitud y pesar cientos de kilogramos. El cuarzo es un componente característico del granito y de diversas rocas ígneas félsicas.

(Antes de la Segunda Guerra Mundial, Brush Development producía cristales piezoeléctricos para reproductores de documentos). Para 1948, Brush Development había desarrollado cristales de 3,8 cm (1,5 pulgadas) de diámetro, los más grandes hasta la fecha. Para la década de 1950, las técnicas de síntesis hidrotermal producían cristales de cuarzo sintéticos a escala industrial, y hoy en día casi todo el cristal de cuarzo utilizado en la industria electrónica moderna es sintético.

Warren Marrison creó el primer reloj oscilador de cuarzo basado en el trabajo de Cady y Pierce en 1927. En el siglo XVII, el estudio del cuarzo de Nicolas Steno allanó el camino para la cristalografía moderna.