|
|
Циркон
Гиацинт, образец 4,5x4см., Пакистан
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
Гиацинт, размер кристалла 6мм. Фото Д.Тонкачеев
|
Циркон, бипирамидальный кристалл 6мм. Фото Д.Тонкачеев
|
Циркон Ковдорское месторождение (Флогопитовый карьер) Размер кристалла 7мм
|
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
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
- баскский — Zirkoi
- болгарский — Циркон
- каталонский — Zircó
- хорватский — Cirkon
- чешский — Zirkon
- голландский — Zirkoon
- <a href=https://cials.cfd>buy cialis online from india</a> In reality, Barton was physically fit and appeared quite healthy, which he frequently telegraphed to the whole world эсперанто — Zirkono
- финский — Zirkoni
- французский — Zircon;Açorite;Jargon de Ceylan
- немецкий — Zirkon;Azorit;Oesterdit;Örstedit;Örstettit;Ostranit;Polykrasilith;Zirkonit
- иврит — זירקון
- венгерский — Cirkon
- итальянский — Zircone
|
- японский — ジルコン;鋯石
- <a href=http://cialiss.buzz>buy cialis pro</a> Today, the art of medical counseling and translating the statistics in simple language is an important part of the consultation латинский — Lyncurion;Lyncurion (of Theophrastus)
- литовский — Cirkonas
- польский — Cyrkon
- португальский — Zircão
- румынский — Zircon
- русский — Циркон
- словацкий — Zirkón
- испанский — Zircón;Açorita;Azorita;Oesterdita;Ostranita;Zirconita;Œrsdedtita
- шведский — Zirkon
- украинский — Циркон
- 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.
|
|