文档介绍：锆石
概述
英文名称:zircon
锆石[1]是一种硅酸盐矿物,它是提炼金属锆的主要矿石。锆石广泛存在于酸性火成岩,也产于变质岩和其他沉积物中。锆石的化学性质很稳定,所以在河流的砂砾中也可以见到宝石级的锆石。锆石有很多种,不同的锆石会有不同的颜色,如红、黄、橙、褐、绿或无色透明等等。经过切割后的宝石级锆石很像是钻石。锆石过去还被叫作锆英石或风信子石。锆石可耐受3000℃以上的高温,因此可用作航天器的绝热材料。
锆石又称锆英石,日本称之为“风信子石”,它是十二月生辰石,象征成功。(十二月生辰石还有绿松石、青金石)它的英文名字是 Zircon 。锆石为矿物名称,旧称锆英石,风信子石,透明者作为宝石,称锆石宝石。其来源一说可能是在阿拉伯文“Zarkun”的基础上演变而来的,原意是“辰砂及银朱”;另一说认为是来源于古波斯语“Zargun”,意即“金黄色”。第一次正式使用“Zircon”是在1783年,用来形容来自斯里兰卡的绿色锆石晶体。
锆石的化学成分:硅酸锆[2] ;化学组成为Zr[SiO4],晶体属四方晶系的岛状结构硅酸盐矿物。晶体呈短柱状,通常为四方柱、四方双锥或复四方双锥的聚形。锆石颜色多样,有无色、紫红、黄褐、淡黄、淡红、绿等,一般有无色、蓝色和红色品种。色散高,有金刚光泽。无解理。-8,比重大,-。
晶体化学
锆石
理论组成(wB%):
ZrO2 ,SiO2 。有时含有MnO、CaO、MgO、Fe2O3、Al2O3、TR2O3、ThO2、U3O8、TiO2、P2O5、Nb2O5、Ta2O5、H2O等混入物。H2O、TR2O3、U3O8、(Nb,Ta)2O5、P2O5、HfO2等杂质含量较高,而ZrO2、SiO2含量相应较低时,其物理性质也发生变化,硬度和相对密度降低,且常变为非晶态。因而形成多种变种:山口石,TR2O3 %,P2O5 %;大山石,TR2O3 %,P2O5 %;苗木石,TR2O3 %,(Nb,Ta)2O5 %,含U、Th较高;曲晶石,含较高TR2O3、U3O8,因晶面弯曲而故名;水锆石,含H2O 3~10%;铍锆石,BeO %,HfO2 %;富铪锆石,HfO2 %。
结构与形态
锆石
在各种火成岩中作为副矿物产出。在碱性岩和碱性伟晶岩中可富集成矿,著名的产地有挪威南部和俄罗斯乌拉尔。锆石也常富集于砂矿中。世界上重要的宝石级的锆石产于老挝、柬埔寨、缅甸、泰国等地。中国东部的碱性玄武岩中也有宝石级的锆石。锆石是提取锆和铪的最重要的矿物原料,也用于国防和航天工业。
锆石是硅酸盐类矿物,按其物理性质和化学成份可分为高型和低型两个变种。结晶完整的晶体多为“高型”;晶体极差或无晶者为“低型”。也有分为高、中、低三种的。但就宝石价值来说,高型锆石价值较高。
锆石是天然宝石中折射率仅次于钻石、色散值很高的宝石,无色透明的锆石酷似钻石,是钻石很好的代用品。常用的锆石多呈无色、红褐色、褐红色、绿色等。但最流行的颜色是蓝色和无色两种,其中以蓝色价值较高,且一般都经过人工热处理。市场上的许多锆石,都是经过热处理之后再拿出来销售。这是因为处理后的宝石比原来的宝石更漂亮、更好销。
锆石的晶体属四方晶系,a0=,c0=;Z=4。结构中Zr与Si沿c轴相间排列成四方体心晶胞。晶体结构可视为由[SiO4]四面体和[ZrO8]三角十二面体联结而成。[ZrO8]三角十二面体在b轴方向以共棱方式紧密连接。
复四方双锥晶类,D4h-4/mmm(L44L25PC)。晶体呈四方双锥状、柱状、板状,且形态与成分密切有关。主要单形:四方柱m、a,四方双锥p、u,复四方双锥x。可依成膝状双晶。可与磷钇矿成规则连生。
理化性能
锆石
无色、淡黄、紫红、淡红、蓝、绿、烟灰色等。玻璃至金刚光泽,断口油脂光泽。透明到半透明。~8。~。因常具有放射性而引起自身的非晶化,透明度、光泽、密度、硬度均下降。
X射线照射下发黄色,阴极射线下发弱的黄色光,紫外线下发明亮的橙黄色光。
偏光镜下:无色至淡黄色,色散强,折射率大。No=~,Ne=~。均质体折射率降低,N=~。
熔点2340~2550℃。氧化条件下,在1300~1500℃稳定;1550~1750℃分解,生成ZrO2 10-6/℃(200~1000℃),且耐热震动,稳定性良好。高温下不与CaO、SiO2、C、Al2O3等反应,抗渣蚀能力强,不粘钢水。
´SiO2。
锆石按它的结晶程度分为高型(四方晶系,受辐