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彩色鋯石

鋯石是一種硅酸鹽礦物,它是提煉金屬鋯的主要礦石。鋯石廣泛存在於酸性火成岩,也產於變質岩和其他沉積物中。鋯石的化學性質很穩定,所以在河流的砂礫中也可以見到寶石級的鋯石。鋯石有很多種,不同的鋯石會有不同的顏色,如紅、黃、橙、褐、綠或無色透明等等。

經過切割後的寶石級鋯石很像是鑽石。鋯石過去還被叫作鋯英石或風信子石。鋯石可耐受3000℃以上的高溫,因此可用作航天器的絕熱材料。 人造鋯石,化學名:cubic zirconia

目錄

基本信息

中文名; 鋯石

英文名; zircon

別稱; 鋯英石

化學式; ZrSiO₄

密度; 3.90~4.73 g/cm³

外觀; 無色、紫紅、金黃色、淡黃色

基本介紹

鋯石是一種硅酸鹽礦物,它是提煉金屬鋯的主要礦石。鋯石廣泛存在於酸性火成岩,也產於變質岩和其他沉積物中。鋯石的化學性質很穩定,所以在河流的砂礫中也可以見到寶石級的鋯石。

鋯石有很多種,不同的鋯石會有不同的顏色,如紅、黃、橙、褐、綠或無色透明等等。經過切割後的寶石級鋯石很像是鑽石。鋯石過去還被叫作鋯英石或風信子石。

鋯石可耐受3000℃以上的高溫,因此可用作航天器的絕熱材料。 人造鋯石,化學名:cubic zirconia

詳細介紹

鋯石又稱鋯英石,日本稱之為「風信子石」,它是十二月生辰石,象徵成功。(十二月生辰石還有綠松石、青金石)它的英文名字是Zircon ,是地球上形成最古老的礦物之一。因其穩定性好,而成為同位素地質年代學最重要的定年礦物,已測定出的最老的鋯石形成於43億年以前。鋯石為礦物名稱,舊稱鋯英石,風信子石,透明者作為寶石,稱鋯石寶石。其來源一說可能是在阿拉伯文「Zarkun」的基礎上演變而來的,原意是「辰砂及銀硃」;另一說認為是來源於古波斯語「Zargun」,意即「金黃色」。第一次正式使用「Zircon」是在1783年,用來形容來自斯里蘭卡的綠色鋯石晶體。


鋯石的化學成分:硅酸鋯;化學組成為Zr[SiO₄],晶體屬四方晶系的島狀結構硅酸鹽礦物。晶體呈短柱狀,通常為四方柱、四方雙錐或復四方雙錐的聚形。鋯石顏色多樣,有無色、紫紅、金黃色、淡黃色、石榴紅、橄欖綠,香檳,粉紅,紫藍,蘋果綠等,一般有無色、藍色和紅色品種。色散高,有金剛光澤。無解理。摩氏硬度7.5-8,比重大,達4.4-4.8。

晶體化學

理論組成(wB%):

ZrO?67.1,SiO2 32.9。有時含有MnO、CaO、MgO、Fe2O3、Al?O3、TR2O3、ThO2、U3O8、TiO2、P2O5、Nb2O5、Ta2O5、H2O等混入物。H2O、TR2O3、U3O8、(Nb,Ta)2O5、P2O5、HfO2等雜質含量較高,而ZrO2、SiO2含量相應較低時,其物理性質也發生變化,硬度和相對密度降低,且常變為非晶態。因而形成多種變種: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較高;曲晶石,含較高TR2O3、U3O8,因晶面彎曲而故名;水鋯石,含H2O 3~10%;鈹鋯石,BeO 14.37%,HfO2 6.0%;富鉿鋯石,HfO2 可達24.0%。

結構與形態

鋯石

在各種火成岩中作為副礦物產出。在鹼性岩和鹼性偉晶岩中可富集成礦,著名的產地有挪威南部和俄羅斯烏拉爾。鋯石也常富集於砂礦中。世界上重要的寶石級的鋯石產於老撾、柬埔寨、緬甸、泰國等地。中國東部的鹼性玄武岩中也有寶石級的鋯石。鋯石是提取鋯和鉿的最重要的礦物原料,也用於國防和航天工業。

鋯石是硅酸鹽類礦物,按其物理性質和化學成份可分為高型和低型兩個變種。結晶完整的晶體多為「高型」;晶體極差或無晶者為「低型」。也有分為高、中、低三種的。但就寶石價值來說,高型鋯石價值較高。

鋯石是天然寶石中折射率僅次於鑽石、色散值很高的寶石,無色透明的鋯石酷似鑽石,是鑽石很好的代用品。常用的鋯石多呈無色、紅褐色、褐紅色、綠色等。但最流行的顏色是藍色和無色兩種,其中以藍色價值較高,且一般都經過人工熱處理。市場上的許多鋯石,都是經過熱處理之後再拿出來銷售。這是因為處理後的寶石比原來的寶石更漂亮、更好銷。

鋯石的晶體屬四方晶系,a0=0.662nm,c0=0.602nm;Z=4。結構中Zr與Si沿c軸相間排列成四方體心晶胞。晶體結構可視為由[SiO4]四面體和[ZrO8]三角十二面體聯結而成。[ZrO8]三角十二面體在b軸方向以共棱方式緊密連接。

復四方雙錐晶類,D4h-4/mmm(L44L25PC)。晶體呈四方雙錐狀、柱狀、板狀,且形態與成分密切有關。主要單形:四方柱m、a,四方雙錐p、u,復四方雙錐x。可依成膝狀雙晶。可與磷釔礦成規則連生。

理化性能

無色、

淡黃、紫紅、淡紅、藍、綠、煙灰色等。玻璃至金剛光澤,斷口油脂光澤。透明到半透明。硬度7.5~8。相對密度4.4~4.8。因常具有放射性而引起自身的非晶化,透明度、光澤、密度、硬度均下降。

X射線照射下發黃色,陰極射線下發弱的黃色光,紫外線下發明亮的橙黃色光。

偏光鏡下:無色至淡黃色,色散強,折射率大。No=1.91~1.96,Ne=1.957~2.04。均質體折射率降低,N=1.60~1.83。

熔點2340~2550℃。氧化條件下,在1300~1500℃穩定;1550~1750℃分解,生成ZrO2 SiO2。線性熱膨脹係數5.0?10-6/℃(200~1000℃),且耐熱震動,穩定性良好。高溫下不與CaO、SiO2、C、Al2O3等反應,抗渣蝕能力強,不粘鋼水。

鋯石按它的結晶程度分為高型(四方晶系,受輻射少或無,晶格沒有或很少發生變化的鋯石),低型(有多種非晶質混合物組成,結晶程度低,晶格變化大),中型(介於高和低之間),硬度由低型到高型發生變化,低型可低至6,高型可高至7.5,密度也一樣從低型到高型逐漸變大,範圍為3.90~4.73,鋯石無解理,斷口呈貝殼狀,鋯石較脆,常見邊角有破損,稱為紙蝕效應。有的鋯石也可具貓眼或星光效應,只是比較罕見。

特徵性能

鋯石

的成分中含有放射性元素鈾(U)和釷(Th)。但含量很低,遠低於全係數。所以大家可以放心地佩戴鋯石裝飾品。

鋯石是一種性質特殊的寶石。它有較高的折光率和較強的色散,無色或淡藍色的品種加工後,象鑽石一樣有較強的出火現象。由於它在外觀上與鑽石很相似,因而被譽為可與鑽石媲美的寶石。

早在古希臘時,這種美麗的寶石就已被人們所鍾情。相傳,猶太主教胸前佩戴的十二種寶石中就有鋯石,稱為「夏信斯」。據說,鋯石的別名「風信子石」,就是由「夏信斯」轉言而來,流行於今天的日本,我國的香港及內地。

鋯石一名源於阿拉伯語的朱之意和金色之意,而古印度曾稱鋯石為「月食石」。這也說明這種寶石的顏色常見於紅色、金黃色、無色。同時從另一個側面說明,鋯石在古時的阿拉伯、波斯和印度地區就十分受歡迎。

大家知道,許多東西經過熱處理就可以變性,鋯石也是如此。如果對低型的鋯石加熱到一定程度時,其就會變成無色透明晶體。比如:斯里蘭卡的鋯石多為綠色低型的,經過熱處理後,顏色明顯變淡,成為高型的鋯石寶石。我國海南省產的紅色、棕色鋯石,經過熱處理,可以變成無色的。

寶石界把鋯石、綠松石、青金石同列為十二月生辰石,象徵勝利,好運,是成功的保證。

我國有部分紅色或棕紅色的鋯石,不經改色處理,也可直接研磨成美麗的寶石。但應該注意,我國紅低型鋯石也是二色性較強的寶石。如果從紅鋯石某一方向上看是紅色,而從另一方向看,又是淡色或接近無色。所以,加工時,必須按一定方向研磨,讓紅色出現在磨型正面。

鋯石的著名產地有斯里蘭卡、泰國、老撾、柬埔寨。我國雲南出產的鋯石一般需經加熱改色處理。


我們在商場裡看到的一些鑽石的替代品——營業員聲稱的鋯石,並不是前文所說的天然鋯石,而且一種人工合成的立方氧化鋯(Cubic Zirconia),簡稱CZ,價格遠低於天然鋯石,是鑽石的一種最常見的替代品,請勿將它與天然鋯石混淆。[1]

參考文獻