Каталог
  

Кристалл циркона


Найден древнейший кристалл циркона

Циркон является минералом подгруппы островных силикатов, а именно силикатом циркония ZrSiO4. Ученые считают, что происхождение циркона является магматическим. Он часто встречается в гранитах, сиенитах и др. породах, обычен в пегматитах. Почти во всех типах магматических горных пород он присутствует в роли акцессорного минерала. В кристаллах с высоким содержанием радиоактивных элементов частицы, образующиеся в результате их распада, разрушают структуру циркона, в результате чего он становится метамиктным. Химически очень устойчив, поэтому часто используется для изучения геологического прошлого нашей планеты. При выветривании вмещающих его пород концентрируется в россыпях. А недавно ученым удалось обнаружить самый древний в мире кристалл циркона на одной ферме в Австралии. После его исследования, ученые пиршли к выводу, что он сформировался через 100 миллионов лет после образования Земли, и соответственно он может считаться самым древним в мире кристаллом циркона, когда-либо найденным людьми. Как оказалось, этот циркон на 300 миллионов лет старше, чем ранее найденный кристалл и считавшийся до этого момента самым старым в мире. Вновь найденному кристаллу 4,4 миллиардов лет. Напоминаем, что наша планета сформировалась 4,5 миллиарда лет тому назад. Диаметр древнего кристалла в два раза больше диаметра человеческого волоса.

Тот факт, что 4,4 миллиарда лет тому назад смог сформироваться твердый кристалл циркона говорит о том, что Земля в этот период уже достаточно охладилась, однако навряд ли в этот момент уже была возможна жизнь.

infuture.ru

Циркон

  Циркон — минерал подгруппы островных силикатов, силикат циркония ZrSiO4 содержит, как правило 1-4 % гафния, изоморфно замещающего цирконий в кристаллической решётке. Камень циркон широко применяется в качестве имитации дорогих камней. На востоке его называют «младшим братом алмаза», на который очень похож сильным радужным блеском. Даже бытует мнение, что он — не натуральный камень, а искусственно выращенный, так сказать, кусок цветного стекла. Вероятно, что такое мнение сложилось на факте сходства природного минерала с названием фианита (Cubic Zirconia), являющегося синтетическим камнем.

СТРУКТУРА

Кристаллизуется в тетрагональной сингонии, дитетрагонально-дипирамидальный вид симметрии L44L25PC. a0 = 6,58 ; c0 = 5,93. Рентгенометрические исследования показывают, что циркон имеет типичную радикал-ионную решетку, состоящую из анионных групп SiO4 и катионов Zr4+, окруженных восемью кислородными ионами. Тетраэдры SiO4 чередуются вдоль L4 с ионами Zr. Таким образом, структура циркона весьма существенно отличается от структуры рутила, кристаллы которого внешне очень похожи на кристаллы циркона, но является аналогичной структуре ангидрита (Ca[SO4]).

СВОЙСТВА

Твёрдость по шкале Мооса 7 — 8. Плотность 4.68 — 4.7 г/см3, у изменённых разностей (циртолитов) падает до 4 — 3,8). Цвет сильно варьирует в зависимости от содержания примесей: от бесцветного до коричневато-жёлтого или коричневого, также сероватый, красный, розовый; иногда зелёный или голубой. Блеск сильный алмазный, иногда жирный. Полупрозрачен или прозрачный. Спайность средняя по (110). Излом неровный или раковистый. Под п. тр. не плавится. В кислотах не растворяется. Разлагается при сплавлении порошка с содой. Обычно радиоактивен благодаря содержанию примесей редких (REE) и радиоактивных (U, Th) элементов.

МОРФОЛОГИЯ

Циркон характерен именно в виде кристаллов, в неправильных зёрнах встречается реже. Кристаллы короткостолбчатые, изометрические, реже дипирамидальные. Обычные формы: тетрагональные призмы (100) и (110) и тетрагональная дипирамида (111). Облик кристаллов циркона зависит от их генезиса, в зависимости от условий формирования минерала он меняется от длиннопризматического (в гранитах и гранитных пегматитах) до дипирамидального (в щелочных и метасоматических породах). Двойниковые кристаллы коленчатые, как у рутила, но встречаются гораздо реже.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ

Магматический, встречается в гранитах, сиенитах и др. породах, обычен в пегматитах. Почти во всех типах магматических горных пород присутствует в роли акцессорного минерала, особенно часто в ряде кислых и щелочных изверженных горных пород (гранитах, сиенитах, нефелиновых сиенитах). В кристаллах с высоким содержание радиоактивных элементов частицы, образующиеся в результате их распада, разрушают структуру циркона, в результате чего он становится метамиктным, а вокруг его кристаллов часто наблюдаются плеохроичные ореолы. Химически устойчив, при выветривании вмещающих его пород концентрируется в россыпях, в речных и морских песках.

Из месторождений в России заслуживают внимания пегматиты сиенитов и миаскитовых нефелиновых сиенитов из Ильменских и Вишневых гор. Встречается циркон и в пегматитах нефелиновых сиенитов Хибинских и Ловозерских тундр (Кольский полуостров). За рубежом — район крупных месторождений циркона в Южной Норвегии в нефелиновых сиенитах, местами в весьма значительных количествах: Гитерё, Крагерё, Телемаркен и др., а также россыпи на о. Цейлон, в Бразилии, Австралии и на о. Мадагаскаре.

ПРИМЕНЕНИЕ

Прозрачные красиво окрашенные разности кристаллов циркона — драгоценные камни, они используются в ювелирных украшениях (гиацинт). В современных ювелирных изделиях купить природный циркон (а не фианит под торговым брендом «цирконий») сегодня почти нереально, хотя в старинных изделиях они встречались довольно часто. Циркон является основным минералом-источником циркония и гафния. Обычно перерабатывается для получения ZrО2, обладающей слабой теплопроводностью и малым коэффициентом расширения, идущей на изготовление кислотно- и огнеупорных тиглей (температура плавления около 3000°С). В виде примеси добавляется к кварцевому стеклу (до 2,5 %) с целью получения жаро- и кислотоупорной лабораторной посуды. Используется в виде огнеупорных кирпичей и цемента, применяемых для футеровки электроплавильных печей, а также для изготовления белых эмалей и весьма устойчивых красок. Металлический цирконий в сплавах с магнием (40 %) употребляется для бездымных вспышек (при световой сигнализации и фотографировании). Чистый цирконий благодаря ковкости заменяет платину при производстве приборов для научно-исследовательских работ. Он может быть применен также для свечей в двигателях внутреннего сгорания и для термоэлементов в пирометрах. Примесь его в определенных количествах в виде ферроциркония или других сплавов к стали, меди, латуни и др. улучшает качество отливок, увеличивает твёрдость и химическую стойкость сплавов. В металлургии стали цирконий играет роль лучшего раскислителя. Благодаря способности образовывать соединения с азотом цирконий полностью освобождает сталь от вредных нитридов. Гафний, извлекаемый из циркона при переработке, применяется в виде окисла, вводимого в сплавы при изготовлении нитей электронных ламп. Благодаря высокой точке плавления и высокой термоэлектронной эмиссии гафний может найти применение при изготовлении радиоламп, для покрытия поверхностей катодов рентгеновских трубок и других целей. Из циркона также извлекают различные редкие элементы и уран, которые концентрируются в нём как примеси.

Высокое содержание урана в цирконе делает его удобным минералом для определения возраста зёрен минерала уран-свинцовым методом датирования.

Циркон (англ. Zircon) — ZrSiO4

КЛАССИФИКАЦИЯ

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

mineralpro.ru

Найдена самая древняя частица Земли — кристалл циркона

Буквально на днях исследователи опубликовали статью в журнале Nature Geoscience, в которой говорится о том, что они смогли определить возраст самой древней частицы нашей планеты. Эта частица оказалась крошечным кристаллом циркона, найденным на ранчо в Австралии. Как говорят ученые, возраст этого кристалла составляет около 4.4 миллиардов лет, что в свою очередь является довольно серьезным научным открытием.

А дело, собственно, вот в чем. Кристалл такого возраста говорит о том, что кора Земли была сформирована спустя совсем непродолжительное время (в рамках Земли, конечно) после того как завершился процесс формирования нашей планеты в целом, об этом говорит профессор Джонн Вэлли. По его мнению, исследование кристалла поможет лучше понять процесс формирования обитаемых планет и нашей планеты в том числе.

Что бы определить возраст фрагмента, ученые обратились к распространенному методу датирования, который основывается на определении уровня радиоактивного распада урана, находящийся в образцах любых минералов. Впрочем, не удивительно, что после получения результатов ученые обратились к еще одному методу датирования. Дело в том, что, несмотря на распространенность метод датирования по урану при тех или иных обстоятельствах может выдать ложный результат.

Самый древняя частица — кристалл циркона.

Именно поэтому, чтобы подтвердить полученный результат, ученые обратились к использованию технологии атомно-зондирующей томографии, а так же масс-спектрометрии вторичных ионов. Суть технологии заключается в идентификации отдельных атомов свинца в кристалле и определении некоторых характеристик, в том числе массы. Удивительно, но второй метод лишь подтвердил возраст фрагмента.

Формирование земной коры.

Подобное открытие послужило доказательством теории, утверждающей, что ранняя Земля не была столь горячей, как ее привыкли считать, а стало быть, раньше появились все условия для гидросферы и жизни на нашей планете.

Структура земного щара.

Несмотря на то, что определить возраст фрагмента циркона получилось совсем недавно, сам фрагмент был обнаружен еще в 2001 году. Тогда его удалось извлечь из горных пород в регионе Джек Хиллс, Австралия. И, несмотря на то, что на данный момент этот кристалл является самым старым материалом на нашей планете, выглядит он совсем не броско, а его размеры составляют всего лишь 200 на 400 микрон, то есть, лишь в два раза больше чем толщина самого обычного человеческого волоса.

www.sciencedebate2008.com


Смотрите также