Полезные ископаемые

Циркон

Циркон



Используется в качестве драгоценного камня более 2000 лет. Сегодня это основная руда циркония.


Циркон Кристалл: Небольшое скопление красиво сформированных кристаллов циркона, которые ясно демонстрируют, что циркон является членом тетрагональной кристаллической системы. Четырехсторонние кристаллы призматические с квадратным поперечным сечением и оканчиваются пирамидой. Самый большой кристалл в скоплении имеет длину около 1,7 сантиметра. Образец с горы. Малоса, Малави.

Что такое циркон?

Циркон - минерал на основе силиката циркония с химическим составом ZrSiO4, Он распространен во всем мире как второстепенная составляющая магматических, метаморфических и осадочных пород.

Циркон является популярным драгоценным камнем, который использовался в течение почти 2000 лет. Это происходит в широком спектре цветов и имеет яркость и огонь, который конкурирует с алмазом. Бесцветный циркон иногда используется в качестве более дешевой альтернативы алмазу. Циркон не следует путать с кубическим цирконием, который является искусственным материалом.

Циркон присутствует в большинстве почв и обломочных отложений. Богатые цирконом отложения добываются, а извлеченный циркон используется для производства металлического циркония и диоксида циркония. Они используются в большом разнообразии произведенных продуктов и промышленных процессов.

Циркон Gem Rough: Округлые ручьи кристаллы циркона из россыпного месторождения в Австралии. Хотя коричневый циркон не очень хорошо продается на рынке, большая его часть может быть изменена на насыщенный синий цвет путем нагревания в восстановительной атмосфере до температуры от 900 до 1000 градусов по Цельсию. Размер этих камней колеблется от 5 до 10 миллиметров.

Геологическое происхождение циркона

Циркон является основным вспомогательным минералом в большинстве гранитных пород. Он также присутствует в гнейсах и других породах, полученных в результате метаморфизма цирконосодержащих магматических пород. Циркон настолько распространен и широко распространен по скалам земной поверхности, что его можно считать вездесущим минералом. Тем не менее, циркон обычно не замечен в породах и отложениях из-за его очень маленького размера частиц. Зерна циркона размером более нескольких миллиметров встречаются редко - обычно они размером менее одного миллиметра. Это один из самых распространенных, но самых игнорируемых минералов на Земле.

Циркон обладает высокой устойчивостью к химическим изменениям и истиранию. Когда каменные элементы, содержащие циркон, выветриваются и их отложения разрушаются, рассеивается огромное количество крошечных кристаллов циркона. Они могут сохраняться в почвах, отложениях и осадочных породах в течение миллионов - даже миллиардов - лет. Они могут пережить несколько циклов подъема, выветривания, эрозии и осаждения.

Некоторые из крупнейших кристаллов циркона образуются в пегматитах, карбонатных магматических породах, известных как карбонатиты, и в известняках, измененных гидротермальным метаморфизмом. Эти большие цирконы иногда имеют высокую прозрачность и подходят для использования в качестве драгоценных камней.

Граненый Циркон: Натуральные и термообработанные цирконы разных цветов, включая белый, шампанский, синий, зеленый, желтый, персиковый, розовый, коньячный, медовый и мокко. Эти камни имеют размер около 5 миллиметров и весят всего около 7,47 карата. Белый, синий, зеленый, желтый, персиковый и розовый цвета были получены путем термообработки.

Физические свойства циркона

Химическая классификацияСиликат
цветОбычно желтый, коричневый или красный. Также бесцветный, серый, синий и зеленый.
жилкаБесцветный. Обычно сложнее, чем полоса пластин.
БлескСтекловидное до адамантиновое, иногда жирное.
DiaphaneityПрозрачный в прозрачный
Расщеплениенесовершенный
Твердость по Моосу7.5
Удельный весОт 4,6 до 4,7
Диагностические свойстваТвердость, блеск, удельный вес
Химический составZrSiO4
Кристаллическая Системачетырехугольный
ПользыРуда металлического циркония, руда диоксида циркония, отбеливающие вещества, белый пигмент, драгоценные камни, радиометрическое датирование.

Циркон как драгоценный камень

Циркон использовался в качестве драгоценного камня более 2000 лет. Его очень высокая дисперсия и показатель преломления придают ему блеск и огонь, которые конкурируют с алмазом. По этой причине бесцветный ограненный циркон использовался как популярный и мошеннический заменитель алмаза.

Геммологи и многие знающие ювелиры могут отличить циркон от алмаза с помощью быстрого осмотра. Для этого они смотрят в камень через фасет стола и фокусируются на соединениях фасетов павильона с 10-кратной лупой. Соединения фасетов павильона должны выглядеть как двойные изображения, вызванные двойным преломлением циркона. Алмаз является преломляющим по отдельности и не будет отражать удвоение черт в камне. Этот же тест можно использовать, чтобы отличить циркон от кубического циркония.

Циркон является популярным драгоценным камнем, потому что он доступен во множестве приятных цветов. Большинство натуральных цирконов желтого, красного или коричневого цвета. Нагревание и облучение могут быть использованы для получения бесцветного, синего, зеленого и многих других цветов циркона. Синий - самый популярный цвет циркона. Около 80% цирконов, продаваемых сегодня, синие.

Хотя он не так долговечен, как алмаз, циркон обладает хорошей физической прочностью как драгоценный камень. Он имеет твердость 7,5 и несовершенное расщепление. Эта комбинация делает его подходящим для большинства применений с драгоценными камнями, которые включают кольца, серьги, подвески, броши и другие украшения. Некоторые цирконы, особенно драгоценные камни, которые были подвергнуты термической обработке, могут быть хрупкими. Края граней этих драгоценных камней подвержены порезам и сколам.

Повреждение циркона в солярии и маникюрных салонах

Большинство голубого циркона, продаваемого сегодня в ювелирных изделиях, получают термической обработкой коричневого циркона в восстановительной атмосфере до 900-1000 градусов Цельсия. Некоторые люди повредили эти синие цирконы, подвергая их воздействию ультрафиолетового излучения в соляриях или под ультрафиолетовыми лампами, используемыми для отверждения акриловых клеев для ногтей. Синий цвет может ухудшиться до коричневого за считанные минуты воздействия. Цвет некоторых из этих драгоценных камней был восстановлен воздействием света лампы накаливания низкой мощности. Чтобы не испортить красивый драгоценный камень, снимайте украшения в солярии и маникюрных салонах. 1

Производство концентрата циркона: Цирконовые минеральные концентраты получают добычей тяжелых минеральных песков из наземных и морских месторождений. В 2014 году Австралия, Южная Африка, Китай, Индонезия, Мозамбик, Индия, Украина, Шри-Ланка, Мадагаскар, Бразилия, Кения и ряд других стран производили концентраты циркона. 2

Тяжелая минеральная добыча: Фотография тяжелого минерально-песчаного рудника Конкорд на юге центральной части штата Вирджиния. Слабо консолидированные плиоценовые отложения песка и ила здесь содержат около 4 мас.% Тяжелых минералов. Сепарационная установка используется для извлечения ильменита, лейкоксена, рутила и циркона. 3

Циркон Майнинг

Циркон добывали из ручья гравия более 2000 лет. Эта ранняя добыча циркона была главным образом для получения хороших кристаллов для использования в качестве драгоценных камней. Сегодня большая часть циркона производится добычей или дноуглубительными отложениями, обогащенными цирконом. Эти отложения могут быть в пляжных, прибрежных или аллювиальных отложениях.

Циркон имеет удельный вес от 4,6 до 4,7, что намного выше, чем у типичного детритового осадочного зерна, которое составляет от 2,6 до 2,8. Эта разница в удельном весе позволяет извлекать зерна циркона из отложений путем механического разделения. Методы разделения по удельному весу позволяют выгодно извлекать циркон и другие тяжелые минералы с содержанием руды всего несколько процентов. Циркон часто является побочным продуктом при добыче / переработке, где добывают ильменит и рутил для титана. В Соединенных Штатах циркон добывают в Вирджинии, Джорджии, Северной Каролине и Флориде.

Циркон промышленного класса добывается из наземных и морских месторождений аллювиального происхождения во многих частях мира. Австралия, Южная Африка, Китай, Индонезия, Мозамбик, Индия, Украина, Шри-Ланка, Мадагаскар, Бразилия, Кения и некоторые другие страны были важными производителями в 2014 году. Эти аллювиальные отложения содержат в основном субмиллиметровые зерна циркона, полученные в результате выветривания гранитов. горные породы.

Циркон ювелирного качества производился на аллювиальных месторождениях в Шри-Ланке, Камбодже, Мьянме и Вьетнаме в течение сотен лет. Более поздние месторождения драгоценных камней находятся в Австралии, Нигерии и Мадагаскаре. Месторождения, добываемые для цирконов драгоценного качества, должны содержать кристаллы размером не менее нескольких миллиметров с хорошей прозрачностью. Они, как правило, происходят от выветривания карбонатных пород и других типов пород, связанных с гидротермальной активностью. Некоторые из лучших драгоценных кристаллов циркона добываются непосредственно из полостей в пегматите.

Лучший способ узнать о минералах - это изучить коллекцию мелких образцов, с которыми вы можете обращаться, исследовать и наблюдать их свойства. Недорогие минеральные коллекции доступны в магазине Geology.com.

Циркон, Цирконий, Цирконий и Цирконий

Существует большая общественная путаница между четырьмя материалами: циркон, цирконий, цирконий и кубический цирконий. Краткие определения этих терминов приведены ниже.

циркон природный минерал с химическим составом ZrSiO4.

Цирконий серебристо-белый металл и химический элемент. Он имеет атомный номер 40 и атомный символ Zr.

Цирконий белый кристаллический оксид циркония с химическим составом ZrO2, Естественная, но редкая форма ZrO2 это минерал бадделеит.

Кубический Цирконий это синтетический драгоценный камень, внешний вид которого очень похож на алмаз. Он продается за крошечную долю стоимости алмаза и исторически был наиболее часто используемым имитатором алмазов.

Все эти материалы связаны между собой. Цирконий, цирконий и кубический цирконий производятся из промышленного циркона.

Промышленное использование циркона

Циркон Ссылки
1 Обратимое изменение цвета голубого циркона под действием длинноволнового ультрафиолетового излучения. Автор - Nathan D. Renfro, Gems & Gemology, том 52, номер 3, осень 2016 года.
2 Циркон и гафний, Джордж М. Бедингер, Ежегодник по минералам, 2014 год, Геологическая служба США, август 2016 года.
3 Модель месторождения для тяжелых минеральных песков в прибрежной среде. Авторы: Брэдли С. Ван Гозен, Дэвид Л. Фей, Анджана К. Шах, Филип Л. Верпланк и Тодд М. Хофен, Модели месторождений полезных ископаемых для оценки ресурсов, Отчет о научных исследованиях 2010-5070-L, Геологическая служба США, 2014.
4 Mineville, Eastern Adirondacks - геофизические и геологические исследования. Автор - Anjana Shah, статья на веб-сайте Программы по минеральным ресурсам Геологической службы США, опубликована в ноябре 2016 года.

Цирконовый песок имеет низкий коэффициент расширения и очень стабилен при высоких температурах. Он используется в качестве огнеупорного материала во многих литейных и литейных применений. Одним из наиболее распространенных применений является производство керамики.

Диоксид циркония (диоксид циркония) получают нагреванием песка циркония до достаточно высокой температуры, чтобы разрушить молекулу циркона. В порошкообразной форме диоксид циркония ярко-белый, высоко отражающий и термически устойчивый. Это используется в качестве помутнения, отбеливающего агента и пигмента в глазури и окрасках, используемых на керамике и глиняной посуде. Стабилизированный оксидом иттрия диоксид циркония используется для производства кубического диоксида циркония, волоконно-оптических компонентов, огнеупорных покрытий, керамики, зубных протезов и других стоматологических изделий.

Циркон служит основной рудой металлического циркония. Цирконий используется в различных металлических изделиях, которые требуют устойчивости к нагреванию и коррозии. Он используется для производства высокоэффективных сплавов, специальной стали, ламповых нитей, взрывчатых грунтовок, компьютерного оборудования и многих электронных компонентов.

Миллиарды цирконов: Эти зерна циркона были собраны вручную из кварц-альбитовой породы, собранной в графстве Эссекс, штат Нью-Йорк. На этом петрографическом микроскопе изображение в проходящем свете выявляет трещины, включения и возрастные «зоны» по всему зерну. Ядра и края зерна циркона отражают магматические и тектонические события, которые произошли в регионе около 1-1,15 миллиардов лет назад. 4

Циркон и радиоактивный распад

Многие кристаллы циркона содержат следовые количества урана и тория. Эти радиоактивные элементы были включены в циркон во время кристаллизации. Они превращаются в продукты распада с постоянной скоростью. Отношение исходных материалов к дочерним продуктам можно использовать для оценки времени кристаллизации. Используя этот метод, самые старые минеральные зерна в мире - кристаллы циркона, найденные в Австралии. По оценкам, им около 4,4 миллиарда лет.

Когда радиоактивные элементы в кристаллах циркона или близлежащих материалах распадаются, излучение испускается. Кристалл циркона может быть поврежден этим излучением. Некоторое количество циркона было настолько повреждено воздействием этого излучения, что он больше не сохраняет чистоту и оптические свойства привлекательного драгоценного материала. Вот почему некоторые цирконы не подходят для использования в качестве драгоценного камня.