Циркон

Циркон — 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.

Смотрите так же:

Циркон – цена и лечебные, магические свойства

Физические свойства и структура алмаза

СТРУКТУРА

Кристаллизуется 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

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.

МОРФОЛОГИЯ

Циркон 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

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.

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

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 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

КЛАССИФИКАЦИЯ

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА