Циркон

Циркон
Загальні відомості
Статус IMA	чинний (успадкований, G)[d][1]
Абревіатура	Zrn[2]
Хімічна формула	ZrSiO4
Клас мінералу	силікати
Nickel-Strunz 10	9.AD.30[3]
Dana 8	51.5.2.1
Генезис	магматичний
Ідентифікація
Колір	безбарвний, залежно від домішок рожевий, жовтий до коричневого
Форма кристалів	тетрагональні діпіраміди, тетрагональні призми
Сингонія	тетрагональна сингонія[4]
Просторова група	кристалографічна група 141d[4]
Спайність	недосконала по {100}
Злам	раковистий
Твердість	7,5-8
Блиск	алмазний
Прозорість	прозорий до непрозорого
Колір риси	білий
Густина	4,680—4,710
Інші характеристики
Радіоактивність	радіоактивний
Названо на честь	золотавий (перська)[5]
Типова місцевість	Арендал[6]
Циркон у Вікісховищі

Цирќон (англ. zircon) — мінерал, що складається з рідкісного тугоплавкого металу цирконію, кремнію і кисню; головна руда цирконію і рідкісного розсіяного металу гафнію, присутнього в цирконі як ізоморфна домішка.

Синоніми: азорит, каліптоліт, хельдбургіт, цирконіт.

Циркон одержав назву від спотворених із часом перських слів зар — золото і ґун — схожий, подібний. (A.G.Werner, 1783).

Назва циркон походить або від арабського zarqun ^[7], що означає «кіновар», або від перського زرگون ​​​​zargun, що означає «золотий».

Назва гіацинт, вживана з давніх часів, спочатку стосувалася синього або фіолетового мінералу. Вона походить від грецького слова Υάκινθος hyakinthos, що означає «молодість» — у грецькій міфології Гіакінтос був квіткою, що виникла з крові однойменного юнака. Вже в 300 році до нашої ери Теофраст з Ереса назвав цей мінерал Лінкуріоном за грецьким словом λυγκύριον лінкуріон. Пліній Старший у своїй «Природній історії» (Naturalis historia), написаній близько 77 року нашої ери, назвав мінерал, який, ймовірно, ідентичний сучасному циркону, хризолітом. Георгіус Агрікола у 1546 році, а також французький геолог Бартелемі Фожа де Сен-Фон у 1772 році назвали мінерал гіацинтом.

Французький мінералог Жан Батіст Луї Роме де Ліль був першим, хто зобразив характерну кристалічну форму циркону з призмою та пірамідою та диференціював його різновиди. Німецький хімік Мартін Генріх Клапрот зазначив, що Роме був першим, хто подумав про цей мінерал «як про особливий тип каменю».^[8] Мінерал вперше був названий цирконом (Silex Circonius) у 1783 році Абрахамом Готтлобом Вернером, учень якого Крістіан Август Зігфрід Гофман включив циркон у «Довідник з мінералогії» ^[9], який він написав після лекцій Вернера.

У 1789 році Мартін Генріх Клапрот проаналізував жовто-зелені та червонуваті циркони з Цейлону (сьогодні Шрі-Ланка) і виявив «раніше невідому, незалежну, просту землю», яку він назвав «цирконова земля» (Terra circonia).

Французький мінералог Рене-Жюст Гаюї об’єднав гіацинт і циркон в єдиний мінерал, точно визначивши форму кристалів. Хімічний елемент цирконій вперше виділив шведський лікар і хімік Єнс Якоб Берцеліус.

Місцезнаходження типу (розташування матеріалу з першого опису) для циркону невідоме, тому немає відповідних визначених зразків мінералу (типовий матеріал).^[10]

Мінерал, силікат цирконію, Zr[SiO₄]. Містить, як правило 1-4 % Hf, що ізоморфно заміщає Zr у кристалічній ґратці. Звичайні домішки La, Ce, Pr, Nd, Sm, Y, Nb, Ta, Th, U. Зустрічається у вигляді короткопризматичних або діпірамідальних кристалів, та зерен неправильної фоми. Колір різноманітний, зазвичай бурий, червоно-бурий, помаранчевий, жовтий, темно-зелений до чорного, безбарвний. Забарвлення обумовнене домішками. Переважно оранжевого, жовтого, жовто-зеленого, коричневого кольору. Іноді фіолетовий, сірий. Блиск алмазний, жирний. Прозорий до напівпрозорого.

Сингонія тетрагональна. Дитетрагонально-дипірамідальний вид. Форми виділення: дрібні призматичні, іноді сильно змінені кристали, комбінації призм і дипірамід, вкрапленість кристалів, зернисті, коломорфні виділення. Спайність нечітка, недосконала по (100). Густина 4,6-4,7 (з домішками 4,0-5,1). Твердість 7,5. Радіоактивний. Метаміктний. Крихкий.

Кристали являють собою просту комбінації форм призми {110} і біпіраміди {111}, до яких приєднується також призма {100} : іноді кристали закінчуються дітетрагональною біпірамідою {311}. Крім вказаних форм на деяких кристалах відмічаються гострі біпіраміди {331}. В окремих родовищах знайдені кристали циркону, утворені тільки гранями біпіраміди {111}. Внаслідок чисельності форм такі кристали наближаються до ізометричних.

Габітус. Циркон добре кристалографічно індивідуалізований мінерал. Звичайно спостерігається у вигляді кристалів, які можуть досягати значних розмірів. Кристали в більшості випадків витягнуті по головній осі; іноді виявляються укорочені. Головні габітуси: стовпчастий, короткостовпчастий, рідше ізометричний і біпірамідальний.

Колір циркону помаранчевий, жовтий, коричневий, часто сіруватий, рожевий, червоний. Блиск алмазний, іноді жирний. Спайність середня по призмі (110). Твердість 7.5. Крихкий. Питома вага 4,68—4,70. Часто радіоактивний.

Розрізнять:

• ауербахіт — різновид циркону з Приазов'я^[11][12];
• гіацинт — червоний, помаранчевий, червоно-бурий, бурий, рожевий;
• малакон — циркон, що містить понад 1 % води;
• циртоліт — зруйновані циркони, складені з оксиду кремнію і оксиду циркону.

За кольором ювеліри розрізняють такі різновиди:

• жаргон — жовтий, золотисто-жовтий циркон;
• матарський діамант — безбарвний, прозорий;
• старліт — синій, блакитний;
• циркон австралійський (червоного або жовтого кольору з Австралії);
• циркон білий (безбарвний) — тобто знезалізнений циркон, очищений від домішок;
• циркон благородний (коштовна відміна без включень і дефектів);
• циркон вогненний (циркон, у якого при нагріванні змінюється колір);
• циркон гафніїстий (різновид, що містить до 31 % Hf);
• циркон блакитний (циркон, у якого при нагріванні природний колір змінюється на блакитний або сіруватий до коричневого);
• циркон зірчастий (зеленого кольору з явищами астеризму);
• циркон циркон-пектоліт (зайва назва розенбушиту);
• циркон сіамський (блакитний Ц. з Індокитаю);
• циркон торіїстий (радіоактивний розкладений);
• циркон циркон-фавас (прихованокристалічні конкреції, що складаються переважно з баделеїту і утворюються в корі вивітрювання родовища Жакупіранга, Бразилія; коломорфний баделеїт);
• циркон цейлонський (торговельна назва жовтого, жовто-зеленого і вогненно-червоного кольорів з родовищ острова Шрі Ланка).

Інші різновиди циркону: альвіт (різновид циркону, який містить до 16 % Hf), аршиновіт (метаколоїдний цирконій, зустрічається в осадових породах), ауербахіт (різновид циркону з нефелінових сієнітів Приазов'я, має дипірамідальний обрис, колір світло-сірий)^[13], гагаталіт, хагаталіт (різновид циркону з вмістом рідкісних земель до 13 %; родовище Гагата, провінція Іго, Японія), гель-циркон (те ж саме, що й аршиновіт), гіацинт (прозорий різновид циркону насиченого червоного, оранжевого або буруватого кольору), жаргон (дорогоцінний різновид циркону золотисто-жовтого кольору), малакон (метаміктний циркон, який містить торій), наегіт (циркон з домішками ітрію, ніобію, танталу, урану; утворює тетрагональні сферичні аґреґати; густина 4,09; твердість 7,5; колір зелений, бурий; знайдений у розсипах Японії), оямаліт (різновид циркону з родовища Ояма, Японія; містить P₂O₅ і рідкісні землі), циртоліт (радіоактивний різновид циркону, який містить уран), ямагучиліт, ямагутиліт (родовище циркону, що містить 4-5 % P₂O₅ i 16 % TR; ідентичний з оямалітом).

Циркон утворюється в ході магматичного і пегматитового процесу. У першому випадку він зустрічається як акцесорний мінерал, переважно в породах, пов'язаних з лужними магмами. В основному циркони пов'язані з пегматитовим процесом у лужних породах.

Значні родовища циркону відомі у Південній Норвегії (Гітере, Крагере, Телемаркен), у Бразилії, США (штат Флорида), на островах Шрі-Ланка та Мадагаскар.

Україна володіє третім за величиною родовищем у світі.^[14]

Циркон — розповсюджений акцесорний мінерал кислих та лужних вивержених порід; зустрічається в пегматитах і нефелінових сієнітах. Виявлено також у розсипах, де асоціює з іншими важкими, стійкими мінералами. Зустрічається разом з апатитом, титанітом, магнетитом. До супутніх мінералів також належать: польовий шпат, корунд, пірохлор, апатит, іноді скаполіт, піроксен, титаніт та ін. Характерні знахідки: Норвегія, шт. Нью-Йорк, Коннектикут (США), Урал (РФ), провінція Онтаріо (Канада), Ампанобе (о. Мадагаскар). В Україні є зокрема у Приазов'ї. Видобувається головним чином з розсипів.

Незважаючи на порівняно низькі концентрації в гранітоїдах і мафітах і вкрай низькі в ультрамафітах, циркон несе важливу інформацію про умови та історію формування порід і дозволяє її реставрувати. Циркони, внаслідок своєї стійкості до процесів вивітрювання і деяким іншим метасоматичним перетворенням, являють собою прекрасний матеріал для ізотопного датування різних етапів формування магматичних і метаморфічних порід. Поява локальних методів аналізу різко підвищило ефективність використання геохімічних особливостей циркону для петрологічних і геодинамічних реконструкцій. Уран-свинцевий метод. Циркон один з найдавніших мінералів у історії планети Земля. У породах архейського віку більшість отриманих значень ізотопного віку циркону знаходиться в інтервалі 2,7-2,8 млрд років; в декількох ядрах циркону вік сягає 3,5 млрд років. За ізотопним складом U та Pb циркону виявлено найдавніший вік порід на Землі — 4,4 млрд років в метаморфічних породах Австралії. На пляжах о. Маврикій були знайдені 20 цирконів, вік яких — 660 млн років. Один з кристалів має вік близько 2 млрд років.

Використовують для одержання оксиду цирконію, гафнію, у ювелірній справі. Циркони промислового якості, а також штучні використовуються у виготовленні вогнетривких матеріалів. Циркон — вогнетрив для скловарних і сталеплавильних печей, а також формувальний матеріал при ливарному виробництві. Крім того, за допомогою циркону свинцевим методом визначають абсолютний вік порід.

Станом на 2013-й рік у світі найбільшим кінцевим споживачем циркону є керамічна галузь, що становить близько 50% попиту. При цьому приблизно 90% попиту на кераміку пов'язано з виробництвом плитки, 9% - інша кераміка (сантехніка тощо) та 1% припадає на посуд.

У хімічному секторі попит на циркон характеризується середньорічним зростанням понад 10%. Цей сектор обслуговує все більш різноманітний спектр кінцевих застосувань, використовуючи унікальні властивості циркону. До них входять каталітичні нейтралізатори, ядерні паливні стрижні, електроніка та датчики . Металевий цирконій та його сплави використовують у ядерній енергетиці як головний компонент оболонок ТВЕЛів, для легування сталей і як добавка у сплави міді, в піротехніці, виготовленні надпровідників, як конструкційний матеріал, у медицині.

• Список мінералів
• Цирконієві руди
• Радіоактивність мінералів
• Цирконоїди

• Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Східний видавничий дім, 2013. — Т. 3 : С — Я. — 644 с.
• Лазаренко Є. К., Винар О. М. Циркон // Мінералогічний словник. — К. : Наукова думка, 1975. — 774 с.
• Циркон // Мінералого-петрографічний словник / Укл. : Білецький В. С., Суярко В. Г., Іщенко Л. В. — Х. : НТУ «ХПІ», 2018. — Т. 1. Мінералогічний словник. — 444 с. — ISBN 978-617-7565-14-6.
• Хёрлбат Н., К. Клейн. Минералогия по системе Дэна. Пер. с англ. — М. Недра, 1982. — 728 с.
• Гірничий енциклопедичний словник : у 3 т / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Східний видавничий дім, 2001—2004.

• Шпильовий Л. В. Цирконієва промисловість України: становлення і розвиток: монографія / Л. В. Шпильовий, В. С. Білецький / ред. В. С. Білецький. — Львів: «Новий Світ-2000», 2024. — 400 с. — (Серія «Бібліотека Гірничої енциклопедії»). ISBN 978-966-418-487-5

• Циркон в базі webmineral.com (англ.)
• Циркон // Універсальний словник-енциклопедія. — 4-те вид. — К. : Тека, 2006.