引用亚洲宝石协会(GIG)研究报告:锆石又称锆英石,日本称之为“风信子石”,它是十二月生辰石,象征成功。(十二月生辰石还有绿松石、青金石)它的英文名字是Zircon ,是地球上形成最古老的矿物之一。因其稳定性好,而成为同位素地质年代学最重要的定年矿物,已测定出的最老的锆石形成于43亿年以前。锆石为矿物名称,旧称锆英石,风信子石,透明者作为宝石,称锆石宝石。其来源一说可能是在阿拉伯文“Zarkun”的基础上演变而来的,原意是“辰砂及银朱”;另一说认为是来源于古波斯语“Zargun”,意即“金黄色”。第一次正式使用“Zircon”是在1783年,用来形容来自斯里兰卡的绿色锆石晶体。
锆石的主要化学成分:硅酸锆;化学组成为Zr[SiO₄],晶体属四方晶系的岛状结构硅酸盐矿物。晶体呈短柱状,通常为四方柱、四方双锥或复四方双锥的聚形。锆石颜色多样,有无色、紫红、金黄色、淡黄色、石榴红、橄榄绿,香槟,粉红,紫蓝,苹果绿等,一般有无色、蓝色和红色品种。色散为0.039(高)。光泽为强玻璃光泽至金刚光泽[1]。无解理。摩氏硬度6~7.5,比重大,密度:多数在3.90~4.73 g/cm。高型:4.60~4.80 g/cm。中型:4.10~4.60 g/cm。低型:3.90~4.10 g/cm。[2]
编辑本段晶体化学主要化学成分:
理论化学组成(wB%):
锆石的水蚀卵石
ZrO267.22%,SiO2 32.78%。有时含有MnO、CaO、MgO、Fe2O3、Al2O3、TR2O3、ThO2、U3O8、TiO2、P2O5、Nb2O5、Ta2O5、H2O等混入物。H2O、TR2O3、U3O8、(Nb,Ta)2O5、P2O5、HfO2等杂质含量较高,而ZrO、SiO2含量相应较低时,其物理性质也发生变化,硬度和比重降低。锆石一般具弱放射性,有些锆石英因含U、Th等,因放射性较强而产生非晶质化现象,这种锆石硬度可降至6,比重可降至3.8。因而形成多种变种: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较高;曲晶石,含较高TR2O3、U3O8,因晶面弯曲而故名;水锆石,含H2O 3~10%;铍锆石,BeO 14.37%,HfO2 6.0%;富铪锆石,HfO2 可达24.0%。有些锆石因含U、Th等,由于放射性较强而产生非晶质化,变为非晶态。结构形态锆石
锆石
在各种火成岩中作为副矿物产出;锆石的化学性质稳定,因而经常保存与漂砂中,并作为碎屑物出现与沉积岩和沉积变质岩中,并且真正有开采价值的锆石是沙型锆石矿床。在碱性岩和碱性伟晶岩中可富集成矿,著名的产地有挪威南部和俄罗斯乌拉尔。锆石也常富集于砂矿中。世界上重要的宝石级的锆石产于老挝、柬埔寨、缅甸、泰国等地。中国东部的碱性玄武岩中也有宝石级的锆石。锆石是提取锆和铪的最重要的矿物原料,也用于国防和航天工业。锆石是硅酸盐类矿物,按其物理性质和化学成份可分为高型和低型两个变种。结晶完整的晶体多为“高型”;晶体极差或无晶者为“低型”。由于放射性元素,使得锆石的内部结构遭到破坏,根据内部结构特点,分为高型锆石、中型锆石和低型锆石三种。但就宝石价值来说,高型锆石价值较高。
锆石是天然宝石中折射率仅次于钻石、色散值很高的宝石,无色透明的锆石酷似钻石,是钻石很好的代用品。常用的锆石多呈无色、红褐色、褐红色、绿色等。但最流行的颜色是蓝色和无色两种,其中以蓝色价值较高,且一般都经过人工热处理。市场上的许多锆石,都是经过热处理之后再拿出来销售。锆石经常用热处理以提高其质量,或改变颜色或改变锆石的类型。如此,锆石变得更漂亮、易于销售。
锆石的晶体属四方晶系,a0=0.662nm,c0=0.602nm;Z=4。结构中Zr与Si沿c轴相间排列成四方体心晶胞。晶体结构可视为由[SiO4]四面体和[ZrO8]三角十二面体联结而成。[ZrO8]三角十二面体在b轴方向以共棱方式紧密连接。
复四方双锥晶类,D4h-4/mmm(L44L25PC)。晶体呈四方双锥状、柱状、板状,且形态与成分密切有关。主要单形:四方柱m、a,四方双锥p、u,复四方双锥x。可依成膝状双晶。可与磷钇矿成规则连生。
理化性能无色、
锆石四方柱不发育,四方锥发育的晶体
淡黄、紫红、淡红、蓝、绿、烟灰色等。玻璃至金刚光泽,有时呈油脂光泽。{110}不完全解理。透明到半透明。硬度7.5~8。相对密度4.4~4.8。因常具有放射性而引起自身的非晶化,透明度、光泽、密度、硬度均下降。
X射线照射下发黄色,阴极射线下发弱的黄色光,紫外线下发明亮的橙黄色光。
偏光镜下:无色至淡黄色,色散强,折射率大。No = 1.91~1.96,Ne = 1.957~2.04。均质体折射率会降低,N = 1.60~1.83。
熔点2340~2550℃。氧化条件下,在1300~1500℃稳定;1550~1750℃分解,生成ZrO2 SiO2。线性热膨胀系数5.0?10-6/℃(200~1000℃),且耐热震动,稳定性良好。高温下不与CaO、SiO2、C、Al2O3等反应,抗渣蚀能力强,不粘钢水。
锆石按它的结晶程度分为高型(四方晶系,受辐射少或无,晶格没有或很少发生变化的锆石),低型(有多种非晶质混合物组成,结晶程度低,晶格变化大),中型(介于高和低之间),硬度由低型到高型发生变化,低型可低至6,高型可高至7.5,密度也一样从低型到高型逐渐变大,范围为3.90~4.73,锆石无解理,断口呈贝壳状,锆石较脆,常见边角有破损,称为纸蚀效应。有的锆石也可具猫眼或星光效应,只是比较罕见。
编辑本段锆石的类型在贸易中完全用锆石结构类型划分品种并不利于顾客选购,而且进人市场的基本上是高型锆石,尤其是处理石,无需强调其类型,因而,目前商业上,品种仍是以颜色划分的。
(1)无色锆石:应和钻石一样无色透明,不带任何灰或褐色调。
(2)蓝色锆石:最受欢迎的品种,包括罕见的天然石和处理石。市场上主要是后者。色度有深有浅。不带任何黄色色调的蓝锆石有强二色性;带黄色调的有可能会恢复原来的颜色。蓝锆石常带很淡的绿色调。
(3)蓝绿色或带黄、带褐色的蓝色锆石。
(4)绿色和微绿黄色锆石。
(5)橙色、褐色和黄色锆石。
(6)红色锆石:包括红色到橙红色者。
有人还将罕见的锆石猫眼单列为一个品种。
特征锆石
锆石的天然晶体
的成分中含有放射性元素铀(U)和钍(Th)。但含量很低,远低于安全系数。所以大家可以放心地佩戴锆石装饰品。锆石是一种性质特殊的宝石。它有较高的折光率和较强的色散,无色或淡蓝色的品种加工后,象钻石一样有较强的出火现象。由于它在外观上与钻石很相似,因而被誉为可与钻石媲美的宝石。
早在古希腊时,这种美丽的宝石就已被人们所钟情。相传,犹太主教胸前佩戴的十二种宝石中就有锆石,称为“夏信斯”。据说,锆石的别名“风信子石”,就是由“夏信斯”转言而来,流行于今天的日本,我国的香港及内地。
锆石一名源于阿拉伯语的朱之意和金色之意,而古印度曾称锆石为“月食石”。这也说明这种宝石的颜色常见于红色、金黄色、无色。同时从另一个侧面说明,锆石在古时的阿拉伯、波斯和印度地区就十分受欢迎。
大家知道,许多东西经过热处理就可以变性,锆石也是如此。如果对低型的锆石加热到一定程度时,其就会变成无色透明晶体。比如:斯里兰卡的锆石多为绿色低型的,经过热处理后,颜色明显变淡,成为高型的锆石宝石。我国海南省产的红色、棕色锆石,经过热处理,可以变成无色的。
宝石界把锆石、绿松石、青金石同列为十二月生辰石,象征胜利,好运,是成功的保证。
我国有部分红色或棕红色的锆石,不经改色处理,也可直接研磨成美丽的宝石。但应该注意,我国红低型锆石也是二色性较强的宝石。如果从红锆石某一方向上看是红色,而从另一方向看,又是淡色或接近无色。所以,加工时,必须按一定方向研磨,让红色出现在磨型正面。
锆石的著名产地有斯里兰卡、泰国、老挝、柬埔寨。我国云南出产的锆石一般需经加热改色处理。
我们在商场里看到的一些钻石的替代品——营业员声称的锆石,并不是前文所说的天然锆石,而且一种人工合成的立方氧化锆(Cubic Zirconia),简称CZ,价格远低于天然锆石,是钻石的一种最常见的替代品,请勿将它与天然锆石混淆。
鉴定特征锆石在酸性和碱性岩浆岩中广泛分布,基性岩和中性岩中亦常产出。
四方短柱状,四方双锥状。硬度大,金刚光泽。与金红石的区分是硬度大,金红石有完全解理。与锡石区别是锆石的密度较小。与独居石区别是锆石具四方柱状晶形,且硬度较大。
锆石主要鉴定特征有:高折射率、强光泽、高双折射率、高密度、高色散和典型的光谱特征等。
由于锆石色彩丰富,而且颜色深浅程度变化较大,因此,锆石可与任何颜色、透明度的宝石相混。最易于相混的宝石有钻石、尖晶石、金绿宝石、蓝宝石、红宝石、石榴子石、锆石宝石、托拍石等。
佩戴佩戴注意锆石是常见的宝石用矿物,但是锆石往往含有放射性元素,故而有些锆石有放射性,特别是绿色的锆石,最好不要作为首饰佩戴,这样的锆石很可能有放射性。而且如果是首饰用的锆石,低型锆石也是不能接受的,低型锆石是由于放射性而晶体变为非晶体的锆石,也是有放射性的。
佩戴文化在西方人看来,佩带红锆石可以起到催眠作用,可以驱走瘟疫,战胜邪恶。现今有些国家把锆石和绿松石一起作为“十二月诞生石”,象征成功和必胜。高型锆石是岩浆早期结晶的矿物,不含或少含放射性元素,对人体无害。世界上最著名的蓝色锆石,重208克拉,现珍藏于美国纽约自然历史博物馆[3]