• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.基本简介
  • 4.种类区分
  • 5.形成原因
  • 5.1.理论化学组成
  • 5.2.主要化学成分
  • 5.3.结构形态
  • 6.资源利用
  • 6.1.工业用途
  • 6.2.热处理
  • 6.3.辐照处理
  • 7.相关事物
  • 8.鉴定
  • 8.1.用偏光仪
  • 8.2.观测比较
  • 9.科学发现
  • 10.参考资料

锆石

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硅酸盐矿物

锆石(Zircon)是属于宝石级的,还被叫作锆英石或风信子石。锆石是一种硅酸盐矿物它是提炼金属锆的主要矿石,主要成分是硅酸锆。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。

锆石的莫氏硬度是8,属四方晶系。它可以呈现出透明色、紫红色、金黄色、淡黄色、石榴红等多种颜色,而最常见的是透明色、蓝色和红色,蓝色价值较高1。锆石按成因分为高型锆石和低型锆石。按颜色可将高型锆石进一步划分为:无色、蓝色、红色、棕色、黄色、绿色锆石等。高型锆石是岩浆早期结晶的矿物,不含或少含放射性元素,对人体无害。由于锆石的光泽强,色散度高,硬度较大,常用于制作钻石的代用品,已成为中低档宝石的佼佼者。锆石可耐受3000℃以上的高温,因此也可用作航天器的绝热材料。世界上宝石级锆石主要产于斯里兰卡缅甸柬埔寨澳大利亚等国。中国的华南、华北、华东也有产出2

基本信息

  • 中文名

    锆石

  • 外文名

    zircon

  • 别名

    锆英石

  • 化学式

    ZrSiO₄

  • 密度

    3.90~4.73g/cm³

基本简介

锆石 [2]  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 ,是地球上形成最古老的矿物之一。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。

大家知道,许多东西经过热处理就可以变性,锆石也是如此。如果对低型的锆石加热到一定程度时,其就会变成无色透明晶体。比如:斯里兰卡的锆石多为绿色低型的,经过热处理后,颜色明显变淡,成为高型的锆石宝石。我国海南省产的红色、棕色锆石,经过热处理,可以变成无色的。

种类区分

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锆石易与钻石、榍石、人造金红石相混。它们的区别是:钻石是均质体,在偏光镜中黑暗,硬度大;榍石、人造金红石的双折射率、色散度均比锆石高,往往出现“火彩”。

锆石的最为流行的颜色为无色和蓝色,以蓝色者价值较高。无色锆石:是宝石级锆石的最优质品种,因其色散度高,透明无色,常用做钻石的代用品。蓝色锆石:是锆石的优质品种,价值最高,以鲜艳的蓝色,透明无暇和高的色散倍受人喜爱。锆石性脆,硬度比钻石低的多,当做饰品佩带时必须小心。

锆石按成因分为高型锆石和低型锆石。宝石学中依据锆石中放射性元素影响折光率、硬度、密度的程度将它分为“高型”、“中间型”、“低型”三种。锆石属四方晶系。晶体形态呈四方柱和四方双锥组成的短柱状晶形,集合体呈粒状。质纯者无色,含杂质者颜色为红、黄、蓝、紫、褐色等,最佳的颜色是无色透明的红色和蓝色。具金刚光泽,透明至半透明,条痕白色。折光率“高型”1.925-1.984,“低型”1.780-1.815。双折射率“高型”0.059,“低型”0.005。“高型”色散较强,为0.04。硬度“高型”7-7.5,“低型”6。密度“高型”4.6-4.8克/立方厘米,“低型“3.9-4.1克/立方厘米。具较强的脆性。紫外线照射下,“高型”锆石呈红色荧光。

在贸易中完全用锆石结构类型划分品种并不利于顾客选购,而且进入市场的基本上是高型锆石,尤其是处理石,无需强调其类型,因而,如今商业上,品种仍是以颜色划分的 [5]  。

(1)无色锆石:应和钻石一样无色透明,不带任何灰或褐色调。

(2)蓝色锆石:最受欢迎的品种,包括天然石和热处理优化石。优化石因在优化过程中未添加任何其他物质,故在珠宝鉴定上,仍然认定其为天然宝石,宝石色度有深有浅。不带任何褐色色调的蓝锆石有强二色性;带褐色调的在极端高温高压作用下有可能转变为金黄色(非常罕见,基本不会发生)。蓝锆石常带很淡的绿色调。

(3)蓝绿色或带黄、带褐色的蓝色锆石。

(4)绿色和微绿黄色锆石。

(5)橙色、褐色和黄色锆石。

(6)红色锆石:包括红色到橙红色者。

有人还将罕见的锆石猫眼单列为一个品种。

形成原因

理论化学组成

理论化学组成 [1]  (%):ZrO267.22%,SiO2 32.78%。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ZrO、SiO2含量相应较低时,其物理性质也发生变化,硬度和比重降低。锆石一般具弱放射性,有些锆石英因含U、Th等,因放射性较强而产生非晶质化现象,这种锆石硬度可降至6,比重可降至3.8。因而形成多种变种:山口石,TR2O3 10.93%,P2O5 17.7%;大山石,TR2O3 5.3%,P2O5 7.6%;苗木石,TR2O3 9.12%,(Nb,Ta)2O5 7.69%,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 14.37%,HfO2 6.0%;富铪锆石,HfO2 可达24.0%。有些锆石因含U、Th等,由于放射性较强而产生非晶质化,变为非晶态。