Cyrkon, cyrkonia, minerały cyrkonu

Matteo Chinellato - ChinellatoZdjęcie / Getty Images

Cyrkon może wydawać się nieco ponura w porównaniu z tymi inforeklamami dla tania biżuteria z cyrkoniami . Minerały cyrkonu to poważna grupa.

Cyrkon

Cyrkon to fajny klejnot, ale w dzisiejszych czasach wypada z łask. Cyrkon — krzemian cyrkonu lub ZrSiO₄—jest twardym kamieniem, ranking 7½ na Skala Mohsa , ale inne kamienie są twardsze, a ich kolory nie są wyjątkowe. Tradycja ma smukłe dossier na cyrkonie; jedna strona mówi, że rzekomo „pomaga sen, przynosi dobrobyt i promuje honor i mądrość”, ale hej, po prostu mając pieniądze na własny klejnoty są do tego dobre. Ma kilka drobnych różnic mineralogicznych. To jedyny klejnot w czworokątnej klasie kryształów, za ile to jest warte. I jest to najgęstszy z głównych kamieni szlachetnych, ale oznacza to, że cyrkon o danej wadze w karatach jest mniejszy niż jakikolwiek inny klejnot o tej samej wadze.

Może cyrkon może zyskać większy szacunek, jeśli spojrzymy na jego wartość dla geologów. Ziarna cyrkonu występują prawie wszędzie tam, gdzie występują osady, ponieważ minerał jest tak twardy. Wznosi się przez skorupę w skałach magmowych i ulega erozji w systemie strumieni, wypłukiwanym do morza i osadzany w pokładach osadów, gdzie staje się częścią następnego cyklu piaskowca i łupków – całkowicie nienaruszony! Cyrkon to najlepszy recykling geologiczny; może nawet znieść metamorfizm. To czyni go doskonałym minerałem wskaźnikowym. Jeśli znajdziesz go w granicie w jednym miejscu, a w piaskowcu gdzie indziej, dowiedziałeś się czegoś o historii geologicznej i położeniu geograficznym, które przeniosło cyrkonie z pierwszego na drugie miejsce.

Inną rzeczą dotyczącą cyrkonu są jego zanieczyszczenia, zwłaszcza uran. The uran-ołów (U-Pb) System datowania skał został dopracowany z wielką dokładnością, a datowanie cyrkonowe U-Pb jest obecnie precyzyjnym narzędziem dla skał tak starych jak sama Ziemia, około 4,6 miliarda lat. Cyrkon jest do tego dobry, ponieważ mocno trzyma te elementy.

„Cyrkon” jest zwykle wymawiane „ZURK'n”, chociaż słyszy się również „ZUR-KON”.

Cyrkonia/Baddeleyite

Cyrkonia sześcienna lub CZ jest znana jako sztuczny diament, ale myślę, że zamiast tego powinna być uważana za lepszą cyrkonę. CZ jest wytworzonym związkiem tlenkowym, ZrO_dwa, a nie krzemian, a „cyrkonia” jest nazwą chemiczną, a nie mineralną.

Istnieje naturalnie występująca forma cyrkonu, zwana baddeleyitem. Różnica między baddeleyitem a CZ polega na sposobie upakowania atomów cyrkonu i tlenu: minerał jest kryształem jednoskośnym, a klejnot jest sześcienny (izometryczny), taka sama struktura krystaliczna jakdiament. To sprawia, że ​​CZ jest niezwykle twardy - tylko diament, szafir i chryzoberyl mogą go zarysować.

Stany Zjednoczone gromadzą ponad 14 000 ton baddeleyitu ze względu na zawartość cyrkonu. Podobnie jak cyrkon, jest przydatny do datowania bardzo starych skał, chociaż w przeciwieństwie do cyrkonu jego zastosowanie ogranicza się do skał magmowych.

„Baddeleyite” jest wymawiane „ba-DELLY-ite” przez większość geologów, ale ci, którzy wiedzą lepiej, wymawiają go „BAD-ly-ite”.

Cyrkonolit

Cyrkonolit, CaZrTi_dwaO₇, nie jest ani krzemianem, ani tlenkiem, lecz tytanianem. W 2004 roku było zgłoszone być jeszcze lepszym do datowania starych skał niż cyrkon, dostarczając danych tak precyzyjnych, jak pozwala na to instrument SHRIMP (czuła mikrosonda jonowa o wysokiej rozdzielczości). Cyrkonolit, choć rzadki, może być szeroko rozpowszechniony w skałach magmowych, ale nie jest rozpoznawany, ponieważ przypomina rutyl. Sposobem na zidentyfikowanie go na pewno jest użycie specjalistycznych technik mikroskopii elektronowej na drobnych ziarnach przed umieszczeniem na nich SHRIMP. Ale dzięki tym technikom można uzyskać datę z ziarna o szerokości zaledwie 10 mikronów.

„Zirconolite” wymawia się „zir-CONE-alite”.

Klejnot geologa

Aby zorientować się, co ludzie mogą zrobić z cyrkoniami, zastanów się, co zrobił badacz Larry Heaman, ponieważ zgłoszone w kwietniu 1997 Geologia . Heaman wydobył cyrkon (i baddeleyit) z zestawu starożytnych kanadyjskich grobli, uzyskując mniej niż miligram z 49 kilogramów skały. Z tych drobinek, o długości poniżej 40 mikronów, wyprowadził wiek U-Pb dla roju na wałach wynoszący 2,4458 miliarda lat (plus lub minus kilka milionów), tuż po zamknięciu eonu archajskiego we wczesnym proterozoiku.

Na podstawie tych dowodów ponownie zebrał dwa duże fragmenty starożytnej Ameryki Północnej, chowając terrane „Wyoming” pod terranem „Superior”, a następnie połączył je z „Karelią”, terranem leżącym pod Finlandią i sąsiednią Rosją. Swoje wyniki nazwał dowodem najwcześniejszego na świecie epizodu powodziowo-bazaltowego wulkanizmu lub Duża prowincja magmowa (WARGA).

Heaman ograniczył się, spekulując, że pierwszy LIP „może odzwierciedlać albo (1) zanik energicznego reżimu konwekcji płaszcza, który panował podczas Archai i całkowicie rozproszył pióropusze płaszcza przez ponad połowę historii Ziemi, albo (2) czas katastrofy załamanie stabilnej stratyfikacji gęstości w jądrze Ziemi, które doprowadziło do nagłego wzrostu strumienia ciepła na granicy rdzeń-płaszcz”. To dużo, aby wydobyć kilka malutkich kawałków cyrkonii i baddeleyitu.

PS: Najstarszym obiektem na Ziemi jest ziarno cyrkonu, które ma prawie 4,4 miliarda lat. Jest to jedyna rzecz, którą mamy z najwcześniejszych archaików i dostarcza dowodów na to, że nawet w tamtych czasach Ziemia miała na sobie płynną wodę .