Все о геологии Геовикипедия 
wiki.web.ru 
   
 Все о геологии  Конференции: Календарь / Материалы  Каталог ссылок    Словарь       Форумы        В помощь студенту     Последние поступления
Статьяnstab-mainСтатья ОбсуждениеtalkОбсуждение Просмотр  

Циркон

Циркон с натролитом, Ловозеро
Гиацинт, образец 4,5x4см., Пакистан
Циркон, Пакистан. www.pegmatite.ru
Крупный кристалл циркона, Ильменские горы, Ю.Урал. Музей Terra Mineralia, Германия. Фото Д. Тонкачеев

Циркон (англ. Zirkone) - минерал подгруппы островных силикатов, силикат циркония ZrSiO4 содержит, как правило 1-4 % гафния, изоморфно замещающего цирконий в кристаллической решётке. Назв. от искажённых персидских слов "цар" - золото и "гун" - цвет.
Кристаллизуется в тетрагональной сингонии, дитетрагонально-дипирамидальный вид симметрии L44L25PC.
a0 = 6,58 ; c0 = 5,93

Облик кристаллов
Циркон храктерен именно в виде кристаллов, в неправильных зёрнах встречается реже. Кристаллы короткостолбчатые, изометрические, реже дипирамидальные. Обычные формы: тетрагональные призмы (100) и (110) и тетрагональная дипирамида (111). Облик кристаллов циркона зависит от их генезиса, в зависимости от условий формирования минерала он меняется от длиннопризматического (в гранитах и гранитных пегматитах) до дипирамидального (в щелочных и метасоматических породах). Двойниковые кристаллы коленчатые, как у рутила, но встречаются гораздо реже.

Химический состав

Согласно формуле: ZrO2 - 67,1 %; (Zr - 49,5 %), SiO2 - 32,9 %. Из примесей в небольшом количестве почти всегда присутствует Fe2O3 до 0,35 % и больше, часто СаО (0,05-4 %), иногда Аl2O3. Всегда содержится окись гафния; в некоторых случаях HfO2 достигает 4 %, в альвите из Крагерё (Норвегия) дo 16 %. В ряде случаев устанавливаются и редкие земли, главным образом Сe2O3 (хагаталит), иногда до 16 % при содержании Pb2O3 до 4-5 % (амагутилит). В некоторых разновидностях обнаруживаются, кроме того, Nb и Та (наэгит), а также ТhO2 - до 7 %, иногда 12 % (хейгтвейтит) и U3O8 до 1,5 %, иногда больше. Изредка обнаруживаются незначительные содержания Sn и Ве (в альвите ВеО + Аl2O3 доходит до 15 %) и др. Есть также разности, содержащие значительное количество Рb2O5 (оямалит). Малаконы и циртолиты, более богатые радиоактивными веществами и находящиеся в связи с этим в метамиктном состоянии, содержат также существенные количества Н2O (2-12 %).

Свойства

Твёрдость по шкале Мооса 7 - 8. Плотность 4.68 - 4.7 г/см3, у изменённых разностей (циртолитов) падает до 4 - 3,8). Цвет сильно варьирует в зависимости от содержания примесей: от бесцветного до коричневато-жёлтого или коричневого, также сероватый, красный, розовый; иногда зелёный или голубой. Блеск сильный алмазный, иногда жирный. Полупрозрачен или прозрачный. Спайность средняя по (110). Излом неровный или раковистый. Под п. тр. не плавится. В кислотах не растворяется. Разлагается при сплавлении порошка с содой.
Обычно радиоактивен благодаря содержанию примесей редких (REE) и радиоактивных (U, Th) элементов.

Происхождение

Магматический, встречается в гранитах, сиенитах и др. породах, обычен в пегматитах.
Почти во всех типах магматических горных пород присутствует в роли акцессорного минерала, особенно часто в ряде кислых и щелочных изверженных горных пород (гранитах, сиенитах, нефелиновых сиенитах). В кристаллах с высоким содержание радиоактивных элементов частицы, образующиеся в результате их распада, разрушают структуру циркона, в результате чего он становится метамиктным, а вокруг его кристаллов часто наблюдаются плеохроичные ореолы. Химически устойчив, при выветривании вмещающих его пород концентрируется в россыпях, в речных и морских песках.

Практическое значение

Прозрачные красиво окрашенные разности кристаллов циркона - драгоценные камни, они используются в ювелирных украшениях (гиацинт). В современных ювелирных изделиях купить природный циркон (а не фианит под торговым брендом "цирконий") сегодня почти нереально, хотя в старинных изделиях они встречались довольно часто.
Циркон является основноым минералом-источником циркония и гафния. Обычно перерабатывается для получения ZrО2, обладающей слабой тёплопроводностью и малым коэффициентом расширения, идущей на изготовление кислото- и огнеупорных тиглей (температура плавления около 3000°С). В виде примеси добавляется к кварцевому стеклу (до 2,5 %) с целью получения жаро- и кислотоупорной лабораторной посуды. Используется в виде огнеупорных кирпичей и цемента, применяемых для футеровки электроплавильных печей, а также для изготовления белых эмалей и весьма устойчивых красок.
Металлический цирконий в сплавах с магнием (40 %) употребляется для бездымных вспышек (при световой сигнализации и фотографировании). Чистый цирконий благодаря ковкости заменяет платину при производстве приборов для научно-исследовательских работ. Он может быть применен также для свечей в двигателях внутреннего сгорания и для термоэлементов в пирометрах.
Примесь его в определенных количествах в виде ферроциркония или других сплавов к стали, меди, латуни и др. улучшает качество отливок, увеличивает твёрдость и химическую стойкость сплавов. В металлургии стали цирконий играет роль лучшего раскислителя. Благодаря способности образовывать соединения с азотом цирконий полностью освобождает сталь от вредных нитридов.
Гафний, извлекаемый из циркона при переработке, применяется в виде окисла, вводимого в сплавы при изготовлении нитей электронных ламп. Благодаря высокой точке плавления и высокой термоэлектронной эмиссии гафний может найти применение при изготовлении радиоламп, для покрытия поверхностей катодов рентгеновских трубок и других целей.

Из циркона также извлекают различные редкие элементы и уран, которые концентрируются в нём как примеси.
Высокое содержание урана в цирконе делает его удобным минералом для определения возраста зёрен минерала уран-свинцовым методом датирования.

Месторождения

Из местонахождений в России заслуживают внимания пегматиты сиенитов и миаскитовых нефелиновых сиенитов из Ильменских и Вишневых гор. Встречается циркон и в пегматитах нефелиновых сиенитов Хибинских и Ловозерских тундр (Кольский полуостров). За рубежом - район крупных месторождений циркона в Южной Норвегии в нефелиновых сиенитах, местами в весьма значительных количествах: Гитерё, Крагерё, Телемаркен и др., а также россыпи на о. Цейлон, в Бразилии, Австралии и на о. Мадагаскаре.

Фотографии цирконов



Циркон (англ. ZIRCON) - ZrSiO4

Типичные примеси Hf,Th,U,TR,O,H,H2O,Fe,Al,P
Молекулярный вес 190.31
Происхождение названия 1. - по названию химического элемента циркония, входящего в состав минерала.
2. - от искажённых персидских слов "цар" - золото и "гун" - цвет, что означает "как золото".
IMA статус действителен, описан впервые до 1959 (до IMA)

КЛАССИФИКАЦИЯ

Strunz (8-ое издание) 8/A.09-10
Dana (8-ое издание) 51.5.2.1
Hey's CIM Ref. 14.10.1

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Цвет минерала бесцветный, желтый, серый, красновато-коричневый, зеленый, коричневый, черный,
Цвет черты белый
Прозрачность прозрачный, полупрозрачный, непрозрачный
Блеск алмазный, стеклянный, жирный
Спайность ясная по {110}, весьма несовершенная по {111}
Твердость (шкала Мооса) 7.5
Излом раковистый
Прочность хрупкий
Плотность (измеренная) 4.6 - 4.7 g/cm3
Плотность (расчетная) 4.714 g/cm3
Радиоактивность (GRapi) 3,773.15
Термические свойства Обнаруживает термолюминесценцию

ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Тип одноосный (+)
Показатели преломления nω = 1.925 - 1.961 nε = 1.980 - 2.015
Максимальное двулучепреломление δ = 0.055
Оптический рельеф очень высокий
Дисперсия оптических осей очень сильная
Плеохроизм слабый
Люминесценция Практически все цирконы флуоресцентные, от тусклых до ярких по интенсивности, в оттенках жёлтого, золотисто-жёлтого и жёлто-коричневого (SW УФ). Это свойство часто служит диагностическим признаком.

КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Точечная группа 4/mmm (4/m 2/m 2/m) - дитетрагонально-дипирамидальный
Пространственная группа I41/amd (I41/a 2/m 2/d)
Сингония Тетрагональная
Параметры ячейки a = 6.607(1) Å, c = 5.982(1) Å
Отношение a:c = 1 : 0.905
Число формульных единиц (Z) 4
Объем элементарной ячейки V 261.13 ų (рассчитано по параметрам элементарной ячейки)
Двойникование по {101}, двойники коленчатые, встречаются редко

Перевод на другие языки

  • es.gif баскский — Zirkoi
  • bg.gif болгарский — Циркон
  • ad.gif каталонский — Zircó
  • hr.gif хорватский — Cirkon
  • cz.gif чешский — Zirkon
  • nl.gif голландский — Zirkoon
  • Шаблон:ФлагEsperanto эсперанто — Zirkono
  • fi.gif финский — Zirkoni
  • fr.gif французский — Zircon;Açorite;Jargon de Ceylan
  • de.gif немецкий — Zirkon;Azorit;Oesterdit;Örstedit;Örstettit;Ostranit;Polykrasilith;Zirkonit
  • il.gif иврит — זירקון
  • hu.gif венгерский — Cirkon
  • it.gif итальянский — Zircone
  • jp.gif японский — ジルコン;鋯石
  • Шаблон:ФлагLatin латинский — Lyncurion;Lyncurion (of Theophrastus)
  • lt.gif литовский — Cirkonas
  • pl.gif польский — Cyrkon
  • pt.gif португальский — Zircão
  • ro.gif румынский — Zircon
  • ru.gif русский — Циркон
  • sk.gif словацкий — Zirkón
  • es.gif испанский — Zircón;Açorita;Azorita;Oesterdita;Ostranita;Zirconita;Œrsdedtita
  • se.gif шведский — Zirkon
  • ua.gif украинский — Циркон
  • gb.gif английский — Zircon


Ссылки

Список литературы

  • Агафонова Т.Н. О росте акцессорного циркона в пегматитах Коростенского плутона Волыни и вмещающих их гранитов. - В сб.: Теоретические и генетические вопросы минералогии и геохимии. Изд-во АН УССР, 1963, с. 41-46
  • Гаранин В.К., Касимова Ф.И., Мельников Ф.И. Новые минералы-включения в цирконах из кимберлитовой трубки Мир. ДАН, 1993, т. 330, N 1, с. 75-78.
  • Гаранин В.К., Касимова Ф.И., Мельников Ф.П. Углеводородные включения в цирконе из киберлитовой трубки "Мир". ДАН, 1993, т. 331, N 6, с. 717-718.
  • Гераничева Г.К. Особенности внутреннего строения кристаллов циркона. - Зап. Всес. минерал. об-ва, 1968, 97, № 2
  • Краснобаев А. А. Циркон как индикатор геологических процессов. М., 1986
  • Липова И.М. Природа метамиктных цирконов. - М., Атомиздат, 1972
  • Попова В.И., Чесноков Б.В. Анатомия кристаллов циркона из щелочных пегматитов Вишневых гор. - В сб.: Онтогения пегматитов Урала. Свердловск, 1980, с. 91—101.
  • Попова В.И. Цирконы Ильменских гор: штрихи к истории и новые данные. \\ Научные связи Германии и России по изучению Ильменских гор. памяти немецких естествоиспытателей - Менге, Розе и Гумбольдта. Материалы симпозиума. Миасс: ИМин УрО РАН, 2002, с. 46-54.
  • Шарков Е.В., Бортников Н.С., Богатиков О.А., Беляцкий Б.В., Зингер Т.Ф., Сколотнев С.В. Мезозойский циркон из габброноритов осевой зоны Срединно-Атлантического хребта, 6°с.ш. (район впадины Маркова). - Докл. РАН. 2004, Т. 396, № 5, С.675-567.
  • Werner, A.G. (1783), in Romé de l'Isle - Cristallographie, 2nd ed., Paris, 2, 229.
  • Trofimov, A.K. (1962) The luminescence spectrum of zircon. Geochemistry 1962: 1102-1108.
  • American Mineralogist (1979): 64: 196.
  • Pupin, J.P. (1980) Zircon and granite petrology. Contributions to Mineralogy and Petrology: 73: 207-220.
  • Watson, E.B. and Cherniak, D.J. (1997) Oxygen diffusion in zircon. Earth and Planetary Science Letters: 148: 527-544.
  • Wang, R.C., Zhao, G.T., Lu, J.J., Chen, X.M., Xu, S.J., and Wang, D.Z. (2000) Chemistry of Hf-rich zircons from the Laoshan I- and A-type granites, eastern China. Mineralogical Magazine: 64: 867-877.
  • Parry, W.T., Wilson, P.N., Moser, D., and Heizler, M.T. (2001) U-Pb dating of zircon and 40Ar/39Ar dating of biotite at Bingham, Utah. Economic Geology: 96: 1671-1683.
  • Gucsik, A., Koeberl, Ch, Brandstätter, F., Reimold, W.U., and Libowitzky, E. (2002) Cathodoluminescence, electron microscopy, and Rama spectroscopy of shock-metamorphosed zircon. Earth and Planetary Science Letters: 202: 495-509.
  • Valley, J. (2003) Oxygen isotopes in zircon. Rev. Mineral. Geochem.: 53: 343-385.
  • Zhang, A.C., Wang, R.C., Hu, H., Zhang, H., Zhu, J.C., and Chen, X.M. (2004b) Chemical evolution of Nb-Ta oxides and zircon from the Koktokay no. 3 granitic pegmatite, Altai, northwestern China. Mineralogical Magazine: 68(5): 739-756.

Последнее изменение этой страницы: 00:08, 20 ноября 2014.
К этой странице обращались 31 959 раз.
Rambler's Top100