Циркон

Циркон это минерал, сложное неорганическое вещество, в состав которого входят: цирконий Zr, кремний Si и кислород О.

Входит в группу циркона к которой принадлежат циркон и очень редкий минерал торит — Th[SiO₄], используемый в ряде стран как руда для получения радиоактивных элементов.

Химическая формула циркона Zr[SiO₄], применяется для получения окиси циркона, красивые разности циркона применяют в ювелирном деле.

Что такое минерал циркон

Циркон получил название от искаженных со временем персидских слов царь — золото и гун — цвет.

Выделяют такие разности циркона:

1) гиацинт — красные, красно-бурые, прозрачные цирконы;

2) малакон — циркон, содержащий свыше 1 % воды;

3) циртолит—разрушенные цирконы, состоящие из окиси кремния и окиси циркона.

Химический состав циркона: химическая формула Zr[SiO₄], массовая доля оксида циркона ZrO — 67,1% (Zr — 49,5%); массовая доля оксида кремния SiО₂ —32,9%.

Обычно содержит гафний (иногда до 24%), Y (до 18%), Р, Nb, а также уран и торий.

Сингония — тетрагональная, вид симметрии — дитетрагонально-бипирамидальный — D_4h —Мmmm (L₄4L₂5PC). Структурная ячейка содержит Zr₄Si₄O₁₆. Пространственная группа — D¹⁹_4h — 14₁/amd; а₀ = 6,62, с₀ = 6,02; а₀ : с₀= 1 : 0,901.

Кристаллическая структура циркона (Рис. ) состоит из анионных групп [SiO₄]^4- и катионов Zr⁴⁺, чередующихся вдоль оси четвертого порядка, Zr находится в восьмерной координации ионов кислорода.

Габитус

Циркон относится к хорошо кристаллографически индивидуализированным минералам. Обычно он встречается в виде кристаллов, которые могут достигать больших размеров.

Кристаллы циркона, как правило, вытянуты по главной оси, но иногда оказываются укороченными.

Главными обликами вследствие этого являются столбчатый и коротко-столбчатый, реже — изометрический.

На кристаллах циркона (рис. 2) наблюдается комбинация призмы {110} и бипирамиды {111}, к которым присоединяется также призма {100}; иногда кристаллы заканчиваются дятетрагональной бипирамидой {311}.

На кристаллах циркона из некоторых месторождений, кроме указанных форм, отмечаются острые бипирамиды {331}, (221}; благодаря многочисленности форм такие кристаллы приближаются к изометрическим.

В отдельных месторождениях найдены кристаллы циркона , образованные только гранями бипирамиды {111}.

Иногда встречаются двойники прорастания по (011), (111) и (221) и параллельные срастания циркона с ксенотимом (см. рис. 219) и пирохлором.

Физические свойства циркона

Цвет циркона оранжевый коричневый, часто сероватый, розовый, красный. Блеск алмазный, иногда жирный.

Спайность средняя по призме (110). Твердость —7—8. Хрупкий. Плотность — 4,68—4,70.

Оптические свойства: одноосный, положительный; ng = 1,968—2,015, nm = 1,923—1,960.

Часто радиоактивный и метамиктный. Характерно, что при метамиктизации изменяются физические свойства минерала. Так, твердость глубоко измененного циркона равна приблизительно 3,5.

Как определить циркон

Диагностические признаки. Характерными признаками циркона являются цвет и габитус кристаллов.

Главные линии на рентгенограммах: 3,29; 2,52; 1,71. В кислотах не растворяется.

Применение паяльной трубки: не плавится.

Отличие от сходных минералов. Циркон похож на рутил, от которого отличается твердостью и показателем преломления, на касситерит, имеющий другую плотность, и на монацит, характеризующийся иными твердостью и видом кристаллов.

Образование и месторождения

Циркон образуется магматическим и пегматитовым путем. В первом случае он встречается обычно как акцессорный минерал, преимущественно в породах, связанных со щелочными магмами.

Чаще цирконы приурочены к пегматитам щелочных пород. У цирконов магматического происхождения часто отмечаются плеохроичные дворики.

Циркон находится в ассоциации с полевыми шпатами, корундом, нефелином, пирохлором, апатитом, иногда со скаполитом и сфеном.

Крупные месторождения циркона известны в Южной Норвегии (Гите-ре, Крагере, Телемаркен), в Бразилии, США (штат Флорида), на островах Цейлон и Мадагаскар.

На Мадагаскаре этот минерал встречается вместе с монацитом в россыпных месторождениях.

На земной поверхности циркон устойчив и попадает в россыпи, где наблюдается, в частности, вместе с золотом, касситеритом, ильменитом, монацитом.

Рис. 2 Габитус кристаллов циркона. Правый рисунок — сросток циркона и ксенотима

Применение

Циркон применяется для получения окиси циркона, характеризующейся высокой огне- и кислотоустойчивостью.

Кроме того, циркон является единственной рудой на гафний. Прозрачные красиво окрашенные разности используются в ювелирном деле.