Mineraalid

Tsirkoon

Tsirkoon



Kasutati vääriskivina üle 2000 aasta. Täna on see tsirkooniumi peamine maak.


Tsirkooni kristall: Väike klaster kenasti moodustatud tsirkooni kristalle, mis näitavad selgelt, et tsirkoon kuulub tetragonaalsesse kristallsüsteemi. Neljapoolsed kristallid on ruudukujulise ristlõikega prismakujulised ja lõpevad püramiidiga. Klastri suurim kristall on umbes 1,7 sentimeetrit pikk. Proov Mt. Malosa, Malawi.

Mis on tsirkoon?

Tsirkoon on tsirkooniumsilikaatmineraal, mille keemiline koostis on ZrSiO4. See on levinud kogu maailmas tard-, moondamis- ja settekivimite vähemtähtsa koostisosana.

Tsirkoon on populaarne kalliskivi, mida on kasutatud peaaegu 2000 aastat. Seda leidub paljudes värvivalikutes ning selle heledus ja tuleoht konkureerib teemantidega. Värvitu tsirkooni kasutatakse mõnikord teemandi odavama alternatiivina. Tsirkooni ei tohiks segi ajada kuubilise tsirkooniumoksiidiga, mis on inimese loodud materjal.

Tsirkooni leidub enamikus pinnastes ja klastistes setetes. Tsirkoonirikkad setted kaevandatakse ja eraldatud tsirkooni kasutatakse tsirkooniummetalli ja tsirkooniumdioksiidi tootmiseks. Neid kasutatakse paljudes toodetud toodetes ja tööstuslikes protsessides.

Zircon Gem Rough: Austraalia alluviaalmaardlas olevad tsirkooni oja ümardatud kristallid. Ehkki pruun tsirkoon pole eriti turustatav, saab suure osa sellest muuta rikkalikuks siniseks, kuumutades redutseerivas atmosfääris temperatuurini 900–1000 kraadi. Nende kivide suurus on umbes 5–10 millimeetrit.

Tsirkooni geoloogiline esinemine

Tsirkoon on enamikus graniitkivimites peamine abiaine. Seda leidub ka gneissides ja teistes kivimites, mis on saadud tsirkoonkandvate tardkivimite moonutusest. Tsirkoon on nii levinud ja laialt levinud üle Maa pinna kivimite, et seda võiks pidada üldlevinud mineraaliks. Tsirkooni ei ole kivimites ja setetes tavaliselt väga väikese osakeste suuruse tõttu märgatud. Mõne millimeetri suurused tsirkooni terad on haruldased - nende suurus on tavaliselt alla ühe millimeetri. See on üks Maa kõige tavalisemaid, kuid tähelepanuta mineraale.

Tsirkoon on keemiliste muutuste ja hõõrdumise suhtes väga vastupidav. Kui tsirkooni sisaldavaid kivimühikuid on ilmastikuoludest ja nende setetest erodeerunud, hajub tohutu arv pisikesi tsirkooni kristalle. Need võivad püsida pinnases, setetes ja settekivimites miljonite - isegi miljardite - aastate jooksul. Nad suudavad üle elada mitu tõusmise, ilmastiku, erosiooni ja sadestumise tsüklit.

Mõned tsirkooni suurimad kristallid moodustuvad pegmatiitides, karbonaatilistes tardkivimites, mida tuntakse karbonatiitidena, ja lubjakivides, mida on muutnud hüdrotermiline metamorfism. Need suured tsirkoonid on mõnikord väga selged ja sobivad vääriskivideks kasutamiseks.

Lihvitud tsirkoon: Looduslikud ja kuumtöödeldud tsirkoonid erinevates värvitoonides, sealhulgas valge, šampanja, sinine, roheline, kollane, virsik, roos, konjak, mesi ja mokka. Need kivid on umbes 5 millimeetrit ja kaaluvad kokku umbes 7,47 karaati. Valge, sinine, roheline, kollane, virsiku- ja roosivärv on toodetud kuumtöötlemisel.

Tsirkooni füüsikalised omadused

Keemiline klassifikatsioonSilikaat
VärvTavaliselt kollane, pruun või punane. Samuti värvitu, hall, sinine ja roheline.
VöötVärvitu. Tavaliselt kõvem kui vöötplaat.
LäigeKlaasjas kuni adamantine, mõnikord õline.
DiafaanilisusLäbipaistev kuni läbipaistev
LõhestamineEbatäiuslik
Mohsi kõvadus7.5
Erikaal4,6 kuni 4,7
Diagnostilised omadusedKõvadus, läige, erikaal
Keemiline koostisZrSiO4
KristallsüsteemTetragonal
KasutabTsirkooniumimaagist, tsirkooniumdioksiidi maaagist, valgendajatest, valgest pigmendist, vääriskividest, radiomeetrilistest materjalidest.

Tsirkoon kui kalliskivi

Tsirkooni on kasutatud vääriskivina juba üle 2000 aasta. Selle väga kõrge hajutatuse ja murdumisnäitaja annab sellele sära ja tule, mis konkureerib teemantidega. Sel põhjusel on värvitu lihvitud tsirkooni kasutatud teemantide populaarse ja petliku asendajana.

Gemoloogid ja paljud asjatundlikud juveliirid suudavad kiire uurimisega tsirkooni teemandist eristada. Selleks vaatavad nad kivi läbi laua tahvli ja keskenduvad 10-kordse luupiga paviljoni fassaadi ristmikele. Paviljoni fassaadide ristmikud peaksid ilmuma kahekordsete piltidena, mis on põhjustatud tsirkooni kahekordsest murdumisest. Teemant on murdumisvõimeline ega näita kivis sisalduvate omaduste kahekordistumist. Sama testi saab kasutada tsirkooni ja kuupmeetri tsirkooniumoksiidi eristamiseks.

Tsirkoon on populaarne kalliskivi, kuna see on saadaval erinevates meeldivas värvitoonis. Enamik looduslikest tsirkoonidest on kollane, punane või pruun. Kuumutamist ja kiiritamist saab kasutada värvitu, sinise, rohelise ja paljude teiste tsirkoonvärvide saamiseks. Sinine on tsirkooni kõige populaarsem värv. Ligikaudu 80% täna müüdavatest tsirkoonidest on sinised.

Ehkki see pole nii vastupidav kui teemant, on tsirkoonil kalliskivina hea füüsiline vastupidavus. Selle kõvadus on 7,5 ja ebatäiuslik lõhustumine. See kombinatsioon muudab selle sobivaks enamiku vääriskivide kasutamiseks, sealhulgas rõngad, kõrvarõngad, ripatsid, prossid ja muud ehted. Mõned tsirkoonid, eriti kuumtöödeldud kalliskivid, võivad olla haprad. Nende kalliskivide tahke servad on vastuvõtlikud näksimisele ja hakkimisele.

Tsirkooni kahjustused päevitus- ja küünesalongides

Enamikku tänapäeval ehetes müüdavat sinist tsirkooni toodetakse pruuni tsirkooni kuumtöötlemisel redutseerivas atmosfääris temperatuurini 900–1000 kraadi. Mõned inimesed on neid siniseid tsirkoone kahjustanud, paljastades neid ultraviolettkiirgusega solaariumides või ultraviolettlampide all, mida kasutatakse akrüülküünte liimimiseks. Sinine värv võib laguneda vaid mõne minutise kokkupuute korral pruuniks. Mõne nende kalliskivide värv on taastatud kokkupuutel väikese võimsusega hõõglampidega. Mõnusate kalliskivide hävitamise vältimiseks eemaldage päevitus- ja küüntesalongides ehted. 1

Tsirkooni kontsentraadi tootmine: Tsirkooni mineraalkontsentraadid saadakse raskete mineraalliivide kaevandamisel maismaa- ja merepõhja maardlatest. Austraalia, Lõuna-Aafrika, Hiina, Indoneesia, Mosambiik, India, Ukraina, Sri Lanka, Madagaskar, Brasiilia, Keenia ja mitmed teised riigid tootid 2014. aastal tsirkoonkontsentraate. 2

Raske mineraalide kaevandamine: Foto Concordi raskete mineraalide liivakaevandusest Virginia lõunaosas. Nõrgalt konsoolitud pliotseeni vanuses liiva- ja mudamaardlad sisaldavad siin umbes 4% massist raskeid mineraale. Ilmeniidi, leukokseeni, rutiili ja tsirkooni eraldamiseks kasutatakse eraldusjaama. 3

Tsirkooni kaevandamine

Tsirkooni on kaevandatud ojakruusadest üle 2000 aasta. See tsirkooni varajane kaevandamine oli peamiselt vääriskividena kasutamiseks kenade kristallide saamiseks. Tänapäeval toodetakse enamus tsirkooni tsirkoonirikaste setete kaevandamisel või süvendamisel. Need setted võivad olla ranna-, ranniku- või ujuvladestikes.

Tsirkooni erikaal on 4,6–4,7, mis on palju suurem kui tüüpiline detritaalne settetera, mis jääb vahemikku 2,6–2,8. See eriline gravitatsioonierinevus võimaldab tsirkooniterasid settest mehaanilise eraldamise teel taastada. Spetsiifilised gravitatsioonieraldusmeetodid võimaldavad tsirkooni ja muude raskete mineraalide kasumlikku taaskasutamist ainult mõne protsendi maagi kvaliteediklassil. Tsirkoon on kaevandamisel / töötlemisel sageli kopotooted, kus kaevandatakse titaani jaoks ilmeniiti ja rutiili. USA-s kaevandatakse tsirkooni Virginias, Georgia osariigis, Põhja-Carolinas ja Floridas.

Tööstusliku kvaliteediga tsirkooni kaevandatakse paljudes maailma paikades mere- ja merepõhjas asuvate alluviaalse päritoluga maardlatega. Austraalia, Lõuna-Aafrika, Hiina, Indoneesia, Mosambiik, India, Ukraina, Sri Lanka, Madagaskar, Brasiilia, Keenia ja mitmed teised riigid olid 2014. aastal olulised tootjad. Need ujuvmaardlad sisaldavad peamiselt graniidi ilmastikutingimustest tuletatud tsirkooni submillimeetriseid teraseid kivid.

Vääriskvaliteetset tsirkooni on sajandeid aastaid toodetud Sri Lanka, Kambodža, Myanmari ja Vietnami alluviaalsetest leiukohtadest. Viimased vääriskvaliteediga hoiused on Austraalias, Nigeerias ja Madagaskaril. Vääriskvaliteedilise tsirkooni jaoks kaevandatud hoiused peavad sisaldama vähemalt selga kristalle vähemalt mitu millimeetrit. Need tulenevad tavaliselt karbonaatkivimite ja muude hüdrotermilise aktiivsusega seotud kivimiliikide ilmastikutingimustest. Mõned parimatest gem-klassi tsirkooni kristallidest kaevandatakse otse õõnsustest pegmatiidis.

Parim viis mineraalide tundmaõppimiseks on uurida väikeste isendite koguga, mille abil saate nende omadusi käsitleda, neid uurida ja jälgida. Odavamad mineraalide kollektsioonid on saadaval Geology.com poes.

Tsirkoon, tsirkoonium, tsirkooniumoksiid ja kuupmeetri tsirkooniumoksiid

Nelja materjali vahel on palju segadust: tsirkoon, tsirkoonium, tsirkooniumoksiid ja kuuptsirkooniumoksiid. Nende mõistete kokkuvõtlikud määratlused on esitatud allpool.

Tsirkoon on looduslikult esinev mineraal, mille keemiline koostis on ZrSiO4.

Tsirkoonium on hõbedane valge metall ja keemiline element. Selle aatomnumber on 40 ja aatomisümbol on Zr.

Tsirkooniumoksiid on ZrO keemilise koostisega tsirkooniumi valge kristalne oksiid2. Looduses esinev, kuid haruldane ZrO vorm2 on mineraal baddeleyite.

Kuubiline tsirkooniumoksiid on sünteetiline kalliskivi, mille välimus on väga sarnane teemandiga. See müüb väikese osa teemandi maksumusest ja on ajalooliselt olnud kõige sagedamini kasutatav teemandi mudelaine.

Kõik need materjalid on omavahel seotud. Tsirkoonium, tsirkooniumoksiid ja kuupmeetri tsirkooniumoksiid on toodetud kõik tööstusliku kvaliteediga tsirkoonist.

Tsirkooni tööstuslikud kasutusalad

Tsirkooni viited
1 Sinise tsirkooni pöörduv värvimuutus pika laine ultraviolettkiirguse abil, Nathan D. Renfro, Gems & Gemology, 52. köide, number 3, sügis 2016.
2 Tsirkoon ja Hafnium, autor: George M. Bedinger, 2014. aasta mineraalide aastaraamat, Ameerika Ühendriikide geoloogiakeskus, august 2016.
3 Rannakeskkonna raskete mineraalliivide maardimudel, autorid Bradley S. Van Gosen, David L. Fey, Anjana K. Shah, Philip L. Verplanck ja Todd M. Hoefen, maavarade maavarade hindamise mudelid, teadusuuringute aruanne 2010-5070-L, Ameerika Ühendriikide geoloogiakeskus, 2014.
4 Mineville, Eastern Adirondacks - geofüüsikalised ja geoloogilised uuringud, autor Anjana Shah, artikkel USA geoloogiakeskuse maavaravarude programmi veebisaidil, millele on juurdepääs 2016. aasta novembris.

Tsirkoonliival on madal paisumistegur ja see on kõrgetel temperatuuridel väga stabiilne. Seda kasutatakse tulekindla materjalina paljudes valutehastes ja valamisrakendustes. Selle üks levinumaid kasutusviise on keraamika tootmine.

Tsirkooniumdioksiid (tsirkooniumoksiid) saadakse tsirkooniumliiva kuumutamisel tsirkoonimolekuli lagundamiseks piisavalt kõrge temperatuurini. Pulbrina on tsirkooniumdioksiid erkvalge, hästi peegeldav ja termiliselt stabiilne. Seda kasutatakse läbipaistmatuse, valgendaja ja pigmendi kujul glasuurides ja plekkides, mida kasutatakse keraamika ja keraamika valmistamisel. Yttria-stabiliseeritud tsirkooniumoksiidi kasutatakse kuupmeetri tsirkooniumoksiidi, fiiberoptiliste komponentide, tulekindlate katete, keraamika, hambaproteeside ja muude hambaravitoodete tootmiseks.

Tsirkoon on tsirkooniummetalli peamine maak. Tsirkooniumi kasutatakse paljudes metalltoodetes, mis vajavad vastupidavust kuumusele ja korrosioonile. Seda kasutatakse kõrgtehnoloogiliste sulamite, spetsiaalse terase, lambi hõõgniitide, plahvatusohtlike praimerite, arvutiseadmete ja paljude elektroonikakomponentide valmistamiseks.

Miljard aastat vanad tsirkoonid: Need tsirkooniterad korjati käsitsi kvarts-albiidikivist, mis koguti New Yorgis Essexi maakonnas. See petrograafilise mikroskoobi kaudu edastatav valguse pilt näitab pragusid, kandmisi ja vanuse “tsoone” kogu terades. Tsirkooni tera südamikud ja veljed peegeldavad magmaatilisi ja tektoonilisi sündmusi, mis toimusid piirkonnas umbes 1-1,15 miljardit aastat tagasi. 4

Tsirkoon ja radioaktiivne lagunemine

Paljud tsirkooni kristallid sisaldavad suures koguses uraani ja tooriumit. Need radioaktiivsed elemendid lisati kristallimise ajal tsirkooni. Nad muunduvad oma lagunemissaadusteks ühtlase kiirusega. Kristallimise aja hindamiseks võib kasutada lähteainete ja tütarproduktide suhet. Seda meetodit kasutades on maailma vanimad mineraalterad Austraaliast leitud tsirkoonkristallid. Hinnanguliselt on nad umbes 4,4 miljardit aastat vanad.

Kui tsirkooni kristallides või lähedalasuvates materjalides olevad radioaktiivsed elemendid lagunevad, eraldub kiirgus. See radiatsioon võib kahjustada tsirkoonikristalli. Mõni tsirkoon on selle kiirgusega kokkupuutel nii kahjustatud, et see ei säilita enam atraktiivse kalliskivimaterjali selgust ja optilisi omadusi. Seetõttu ei sobi mõni tsirkoon kalliskivina kasutamiseks.


Vaata videot: Tiiu x Semy - XOXO