Циркон
| Циркон | |
|---|---|
 Кристалл циркона, Пакистан | |
| Формула | ZrSiO4 |
| Примесь | постоянно: Hf (1−4%), периодически: La, Ce, Pr, Nd, Sm до 3,7% |
| Статус IMA | действителен |
| Систематика по IMA (Mills et al., 2009) | |
| Группа | силикаты (минералы) |
| Подгруппа | ортосиликаты |
| Физические свойства | |
| Цвет | коричневый, красновато-коричневый, бесцветный, серый, зелёный |
| Цвет черты | белая |
| Блеск | стекловидный до алмазного, жирный при метамикте |
| Прозрачность | прозрачный, полупрозрачный, непрозрачный |
| Твёрдость | 7,5 |
| Хрупкость | хрупкий |
| Спайность | несовершенная по {110} |
| Излом | раковистый до неровного |
| Плотность | 4,6−4,7 г/см³ |
| Радиоактивность | 3773,15[1] GRapi |
| Температура плавления | близкая к 2550, зависит от концентраций Hf, Th, U, H и т.д. °C |
| Кристаллографические свойства | |
| Пространственная группа | I41/amd |
| Сингония | тетрагональная |
| Параметры ячейки | a = 6.604(1), c = 5.979(1) [Å] |
| Отношение осей | a:c = 1:0.90536 |
| Число формульных единиц (Z) | Z = 4 |
| Объем элементарной ячейки | V = 260.76 Den, рассчитан = 4.85 |
| Двойникование | по {101}; кристаллы, подвергнутые удару метеорита, показывают полуискуственное двойникование по {112} |
| Оптические свойства | |
| Оптический тип | одноосевой (+) |
| Показатель преломления |
nω = 1.925−1.961 nε = 1.967−2.015, 1.75 при метамикте |
| Двулучепреломление | δ = 0.047–0.055 |
| Плеохроизм | слабый |
| Люминесценция | FUV = жёлтый, зелёный оранжевый, для UVC = жёлтый, зеленый оранжевый. |
Цирко́н (нем. Zirkon ← перс. زرگون [заргун] «золотистый»[2]) — минерал подкласса островных силикатов, ортосиликат циркония ZrSiO4. Содержит, как правило, 1−4 % гафния, изоморфно замещающего цирконий в кристаллической решётке. Также может содержать другие редкоземельные элементы в незначительных количествах.
Свойства
Кристаллизуется в тетрагональной сингонии, образуя дипирамидальные и призматические кристаллы. Твердость по шкале Мооса 7—8; плотность 4,680—4,710 г/см³.
Цвет варьирует в зависимости от содержания примесей: от коричневато-жёлтого до коричневого, сероватый, красный, розовый; иногда бесцветен. Блеск сильный алмазный, в условиях метамиктизации жирный. Спайность несовершенная по {110}.
Обычно радиоактивен, всегда содержит примеси редких (REE) и радиоактивных (U, Th) элементов, однако редко в значительных количествах. Образцы циркона, обладающие заметной примесью урана и его дочерних продуктов радиоактивного распада, непрозрачны из-за деградации кристаллической решётки.
Разновидности
- Гиацинт – красный, оранжевый, красно-бурый, красновато-коричневый, розовый. По некоторым данным красно-розовый оттенок придаёт хромофор Nb+4 (ниобий).
- Жаргон – жёлтый, золотисто-жёлтый цвет[3]. Цвет образуется из-за дефектов кристаллической решётки.
- Зелёный циркон. Только с этим цветом встречаются цирконы с эффектом астеризма (звёздчатости). Цвет придаёт радиоактивность, свойственная Th (торию).
- Мата́рский алмаз (циркон мата́ра, назван в честь г. Матара на о. Шри-Ланка, где и был найден) – бесцветный, прозрачный.
- Старлит – голубой, синий. Самый редкий и дорогой цвет. Иногда цвет придаёт U+4(уран). Только натуральные цирконы насыщенного цвета встречаются в Камбодже. А в остальных случаях цвет возникает после температурной обработки бурого циркона до 1000°C. При этом цвет похож на топаз с торговым названием 'electric blue'.
Происхождение
Магматический, встречается в гранитах, сиенитах и др. породах, обычен в пегматитах.
Почти во всех типах магматических горных пород присутствует в роли акцессорного минерала. В кристаллах с высоким содержанием радиоактивных элементов частицы, образующиеся в результате их распада, разрушают структуру циркона, в результате чего он становится метамиктным. Химически очень устойчив, поэтому часто используется для изучения геологического прошлого нашей планеты. При выветривании вмещающих его пород концентрируется в россыпях.
В начале 2000-х годов в западной Австралии (местность Джек Хиллз) найдены кристаллы циркона, возраст которых определён как превышающий 4 миллиарда лет. Это древнейший из материалов, обнаруженных на Земле.[4][5][6]
В России крупные месторождения циркона приурочены к щелочным породам (нефелиновые сиениты, миаскиты и пр.). Самые крупные запасы этого минерала находятся в Хибинском щелочном массиве нефелиновых сиенитов на Кольском полуострове, а также на Южном Урале, где циркон встречается в миаскитах (Вишневые горы).
Применение
- Циркон является основным минералом-источником циркония и гафния. Также из него извлекают различные редкие элементы и уран, которые в нём концентрируются.
- Цирконовый концентрат используется при производстве огнеупоров.
- Высокое содержание урана и высокая химическая и механическая устойчивость делают циркон удобным минералом для определения возраста пород методом уран-свинцового датирования.
- Прозрачные кристаллы циркона используются в ювелирных украшениях (гиацинт, жаргон). При прокаливании циркона получают ярко-голубые камни, носящие название старлит.
Неверное употребление термина
Довольно часто при продаже ювелирных украшений, особенно в случае импортируемых, словом «циркон» ошибочно называют синтетический материал с сильным блеском — кубический диоксид циркония (фианит).
Примечания
- ↑ Zircon Mineral Data. webmineral.com. Дата обращения: 28 июля 2022.
- ↑ Советский энциклопедический словарь / Под ред. А. М. Прохорова. — 4-е изд = М.. — Сов. энциклопедия, 1988. — С. 1480. — 1600 с. — 2 500 000 экз.
- ↑ Куликов Б. Ф., Буканов В. В. Словарь камней-самоцветов. — 2-е изд., перерераб. и доп. — Л.: Недра, 1989. — С. 42. — 168 с. — ISBN 5-247-00076-5.
- ↑ Найдена самая древняя частица Земли — кристалл циркона
- ↑ Кристалл циркона помог учёным уточнить возраст земной коры
- ↑ Evidence from detrital zircons for theexistence of continental crust andoceans on the Earth 4.4 Gyr ago (англ.)