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Na década de 1930, o setor eletrônico tornou-se dependente de cristais de quartzo. O único fornecedor de cristais adequados era o Brasil; no entanto, a Segunda Guerra Mundial interrompeu o fornecimento brasileiro, levando os países a tentar sintetizar quartzo em escala industrial. O mineralogista alemão Richard Nacken (1884-1971) obteve algum sucesso durante as décadas de 1930 e 1940. Após a guerra, muitos laboratórios tentaram cultivar cristais de quartzo gigantes. O Corpo de Comunicações do Exército contratou os Laboratórios Bell e a Brush Development Company de Cleveland, Ohio, para sintetizar cristais seguindo o exemplo de Nacken.

É bastante comum em rochas sedimentares como arenito e xisto. É um constituinte típico de xisto, gnaisse, quartzito e diferentes rochas metamórficas. O quartzo tem o menor potencial de intemperismo na sequência de dissolução de Goldich e, consequentemente, é muito difundido como mineral residual em sedimentos de riachos e solos residuais. Geralmente, uma alta presença de quartzo sugere uma rocha "madura", pois significa que a rocha foi profundamente retrabalhada e o quartzo foi o primeiro mineral a suportar intemperismo intenso. Rocha granítica no penhasco de Gros la Tête, na Ilha Aride, Seychelles.

Ele descobriu que, independentemente da dimensão ou forma de um cristal de quartzo, suas longas faces prismáticas estão sempre unidas em um ângulo perfeito de 60°. Embora a grande maioria do quartzo cristalize a partir de magma derretido, o quartzo também se precipita quimicamente a partir de veios hidrotermais escaldantes como ganga, às vezes com minerais como ouro, prata e cobre.

As propriedades piezoelétricas do quartzo foram descobertas por Jacques e Pierre Curie em 1880. O oscilador ou ressonador de quartzo foi desenvolvido pela primeira vez por Walter Guyton Cady em 1921. George Washington Pierce projetou e patenteou osciladores de cristal de quartzo em 1923.

Cristais bem formados podem atingir vários metros de comprimento e pesar centenas de quilos. O quartzo é um constituinte definidor do granito e de diversas rochas ígneas félsicas.

(Antes da Segunda Guerra Mundial, a Brush Development produzia cristais piezoelétricos para tocadores de discos.) Em 1948, a Brush Development já havia cultivado cristais com 3,8 cm de diâmetro, o maior até então. Na década de 1950, técnicas de síntese hidrotérmica produziam cristais de quartzo sintéticos em escala industrial, e hoje quase todo o cristal de quartzo usado na indústria eletrônica moderna é sintético.

Warren Marrison criou o primeiro relógio oscilador de quartzo baseado no trabalho de Cady e Pierce em 1927. No século XVII, o estudo do quartzo por Nicolas Steno abriu caminho para a cristalografia moderna.