Циркон

цирконЦиркон — минерал подгруппы островных силикатов, силикат циркония ZrSiO4 содержит, как правило 1-4 % гафния, изоморфно замещающего цирконий в кристаллической решётке. Камень циркон широко применяется в качестве имитации дорогих камней. На востоке его называют «младшим братом алмаза», на который очень похож сильным радужным блеском. Даже бытует мнение, что он — не натуральный камень, а искусственно выращенный, так сказать, кусок цветного стекла. Вероятно, что такое мнение сложилось на факте сходства природного минерала с названием фианита (Cubic Zirconia), являющегося синтетическим камнем.

СТРУКТУРА


структура цирконаКристаллизуется в тетрагональной сингонии, дитетрагонально-дипирамидальный вид симметрии L44L25PC.
a0 = 6,58 ; c0 = 5,93. Рентгенометрические исследования показывают, что циркон имеет типичную радикал-ионную решетку, состоящую из анионных групп SiO4 и катионов Zr4+, окруженных восемью кислородными ионами. Тетраэдры SiO4 чередуются вдоль L4 с ионами Zr. Таким образом, структура циркона весьма существенно отличается от структуры рутила, кристаллы которого внешне очень похожи на кристаллы циркона, но является аналогичной структуре ангидрита (Ca[SO4]).

СВОЙСТВА


цирконТвёрдость 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.

МОРФОЛОГИЯ


цирконЦиркон характерен 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.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ


цирконМагматический, 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.

Из месторождений 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.

ПРИМЕНЕНИЕ


цирконПрозрачные 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 основным минералом-источником циркония и гафния. Обычно перерабатывается для получения ZrО2, обладающей слабой теплопроводностью и малым коэффициентом расширения, идущей на изготовление кислотно- 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.


Циркон (англ. Zircon) — ZrSiO4

Молекулярный вес 190.31 г/моль
Происхождение названия 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
Nickel-Strunz (10-ое издание) 9.AD.30
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 г/см3
Радиоактивность (GRapi) 3,773.15
Средняя радиоактивность на 100 грамм 8,505 Бк

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
Плеохроизм безцветный
Дисперсия очень сильная
Люминесценция в ультрафиолетовом излучении флюоресцентный, цвет при УФ — желтый, зелено-оранжевый

КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА


Точечная группа 4/mmm (4/m 2/m 2/m) — дитетрагонально-дипирамидальный
Пространственная группа I41/amd
Сингония тетрагональная
Параметры ячейки a = 6.607(1) Å, c = 5.982(1) Å
Двойникование по {101}, двойники коленчатые, встречаются редко

Интересные статьи:



Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *