Группа силикатов циркония¶

Группа силикатов циркония — совокупность минералов, в основе кристаллической структуры которых лежат изолированные кремнекислородные тетраэдры [SiO₄]⁴⁻, связанные катионами циркония Zr⁴⁺. К этой группе относятся прежде всего циркон, а также его структурные разновидности и продукты радиоактивного распада — малакон, циртолит, альвит и ряд других. Минералы группы распространены в магматических, метаморфических и россыпных месторождениях и служат главным природным источником циркония и гафния.

¶Состав и структура

Основу группы образует циркон ZrSiO₄ — ортосиликат циркония. Его кристаллическая решётка тетрагональная, построена из изолированных тетраэдров SiO₄ и циркониевых полиэдров. Изоморфно в позицию циркония входят гафний, торий, уран, редкоземельные элементы, что отражается на свойствах и названии разновидностей.

Химическая устойчивость циркона чрезвычайно высока: он сохраняется при выветривании, переносе и переотложении, накапливаясь в россыпях.

¶Разновидности

Метамиктизация — процесс разрушения кристаллической решётки под действием собственного радиоактивного излучения — характерная черта минералов группы с повышенным содержанием радиоактивных элементов.

¶Свойства

Циркон имеет твёрдость 7,5 по шкале Мооса, плотность около 4,6–4,7 г/см³, стеклянный до алмазного блеск. Цвет варьирует от бесцветного и жёлтого до коричневого, красного и зелёного. Минералы группы обладают высокой температурой плавления, химической инертностью и радиационной стойкостью.

¶Геология и распространение

Силикаты циркония встречаются в гранитах, сиенитах, пегматитах, метаморфических породах. Благодаря устойчивости к выветриванию они концентрируются в прибрежно-морских и аллювиальных россыпях. Крупные россыпные месторождения известны в Австралии, ЮАР, Индии, Бразилии, на Украине, в США.

¶Применение

Циркон и продукты его переработки используются:

• как сырьё для получения металлического циркония и гафния;
• в огнеупорной и керамической промышленности;
• как формовочный материал в литейном производстве;
• в качестве ювелирного камня (особенно прозрачные разновидности);
• в геохронологии — для радиометрического датирования по урану и свинцу.

Циркон — один из важнейших геохронометров: его кристаллы сохраняют изотопную информацию с момента образования, что позволяет датировать древнейшие породы Земли.

¶Значение

Группа силикатов циркония играет ключевую роль в геологии как индикатор условий минералообразования и как источник данных о ранней истории планеты. В промышленности она обеспечивает потребности ядерной энергетики, металлургии и керамики.