Циркон

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Циркон
Кристалл циркона, Пакистан
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 0,43 мкЗв на 1г минерала[1] Зиверт
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.
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе

Цирко́н (нем. Zirkonперс. 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.

Циркон с натролитом, обр. 6 см, Ловозеро

Свойства[править | править код]

Модель кристалла циркона

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[править | править код]

  • Гиацинт – красный, оранжевый, красно-бурый, красновато-коричневый, розовый. По некоторым данным красно-розовый оттенок придаёт хромофор Nb+4 (ниобий).
  • Жаргон[en] – 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. Название торговое. Иногда цвет придаёт U+4(уран). Только натуральные цирконы бледного голубого цвета встречались в прошлом на Шри-Ланке. 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'. Самый дорогой цвет, если камень качественный и окраска после обжига очень яркая.

Происхождение[править | править код]

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[en]) 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[править | править код]

  • 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[править | править код]

Довольно часто при продаже ювелирных украшений, особенно в случае импортируемых, словом «циркон» ошибочно называют синтетический материал с сильным блеском — кубический диоксид циркония (фианит).

Примечания[править | править код]

  1. Zircon Mineral Data. webmineral.com. Дата обращения: 28 июля 2022. Архивировано 21 июня 2022 года.
  2. Советский энциклопедический словарь / Под ред. А. М. Прохорова. — 4-е изд = М.. — Сов. энциклопедия, 1988. — С. 1480. — 1600 с. — 2 500 000 экз.
  3. 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.
  4. Найдена самая древняя частица Земли — кристалл циркона. Дата обращения: 22 марта 2019. Архивировано 22 марта 2019 года.
  5. Кристалл циркона помог учёным уточнить возраст земной коры
  6. Evidence from detrital zircons for theexistence of continental crust andoceans on the Earth 4.4 Gyr ago Архивная копия от 2 сентября 2020 на Wayback Machine (англ.)

Ссылки[править | править код]