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 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.
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. 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[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.
  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
  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 (англ.)

Ссылки[править | править код]