Циркон, Цирконија, Минерали цирконијума

Циркон може да делује мало смешно поред оних реклама за јефтини накит са цирконијом. Минерали цирконијума су озбиљна гомила.

Циркон прави леп драгуљ, али ових дана то више није наклоњено. Циркон - цирконијум силикат или ЗрСиО₄—Тврди је камен, рангиран на 7½ Мохсова скала, али друго камење је тврђе и његове боје нису јединствене. Традиција има танак досије о циркону; на једном месту пише да је словило да "помаже спавање, доноси благостање и промовише част и мудрост", али хеј, само имати новац за сопствени драгуље је добро за то. Има неких мањих минералошких разлика. То је једини драгуљ у тетрагоналној класи кристала, за оно што вреди. И најгушћи је од главних драгуља, али то значи да је циркон одређене каратне тежине мањи него било који други драгуљ једнаке тежине.

Можда би циркон могао да добије више поштовања ако погледамо његову вредност за геологе. Зрно циркона се јавља готово свуда где има седимената, јер је минерал тако тврд. Она се уздиже кроз коре у магнетским стенама и еродира у систем потока, испире у море и положен у лежиштима седимената где постаје део следећег циклуса пешчењака и шкриљаца - тотално неоштећен! Циркон је врхунски геолошки рециклирајући; чак може поднијети метаморфизам. То га чини одличним индикатором. Ако га пронађете на граниту на једном месту, а у пешчењаку негде другде, нешто сте научили о геолошкој историји и географском подешавању које су цирконе довеле од првог до другог место.

Друга ствар око циркона су његове нечистоће, посебно уранијум. Тхе уранијум-олово (У-Пб) систем датирања камења је усавршен до велике тачности, а У-Пб цирконско датирање је сада прецизно средство за стене старе чак и сама Земља, неких 4,6 милијарди година. Циркон је добар за ово јер чврсто држи ове елементе.

"Циркон" се обично изговара "ЗУРК'н", мада такође чујете и "ЗУР-КОН".

Кубични циркониј или ЦЗ познат је као лажни дијамант, али мислим да би га требало сматрати супериорним цирконом. ЦЗ је произведено оксидно једињење, ЗрО₂, није силикат, а „цирконија“ је хемијско име, а не име минерала.

Постоји природни облик цирконије, који се назива бадделејит. Разлика између бадделејита и ЦЗ је у начину на који се спакују атоми цирконијума и кисеоника: минерал је моноклински кристал, а драгуљ је кубичан (изометричан), исте структуре кристала дијамант. Због тога је ЦЗ изузетно тежак - само дијамант, сафир и хризоберил могу да га огребе.

Сједињене Државе складиште више од 14.000 тона бадделејита због садржаја цирконијума. Као и циркон, користан је за датирање изузетно старих стена, мада за разлику од циркона његова употреба је ограничена на магматске стијене.

"Бадделеиите" већина геолога изговара "ба-ДЕЛЛИ-ите", али они који то знају боље га изговарају "БАД-ли-ите".

Цирконолит, ЦаЗрТи₂О₇, није ни силикат ни оксид, већ је титанат. 2004. год известио да буде још бољи за датирање старих стена од циркона, пружајући податке прецизне онолико колико омогућава инструмент СХРИМП (осетљива јонска микро-сонда). Цирконолит, иако ретко, може бити распрострањен у магнетским стенама, али није препознат јер подсећа на рутил. Начин да се то идентификује сигурно је коришћењем специјализованих техника електронске микроскопије на ситним зрнцима пре него што се на њих постави СХРИМП. Али ове технике могу датирати зрно широко само 10 микрона.

"Цирконолит" се изговара "зир-ЦОНЕ-алит."

Да бисте добили представу о томе шта људи могу радити са цирконима, размотрите шта је урадио истраживач Ларри Хеаман известио априла 1997 Геологија. Хеаман је извадио циркон (и бадделејит) из низа древних канадских насипа, добивши мање од милиграма од 49 килограма стене. Из тих мрља, дугачких мање од 40 микрона, извео је старост У-Пб-а за рој насипа од 2,4458 милијарди година (плус или минус пар милиона), непосредно након затварања архејског еона у најранијем протетерозоју време.

Из тог је доказа поново саставио два велика комада древне Северне Америке, усисавајући терран "Виоминг" испод теријера "Супериор", затим их је придружио "Карелији", террану који је лежао испод Финске и суседне Русија. Своје резултате назвао је најранијом епизодом поплавно-базалтног вулканизма на свету или Велика Игногна провинција (ЛИП).

Хеаман се ограничио претпостављајући да би први ЛИП "могао да одражава или (1) пропадање снажног режима конвекције плашта који је преовладавао током Архејски и потпуно распршени плашт падају више од половине Земљине историје, или (2) времена катастрофалног колапса стабилне густине раслојавање у језгри Земље што је довело до наглог повећања топлотног тока на граници плашта језгре. "Ово је много за извлачење из неколико сићушних комадића циркона и бадделеиите.

ПС: Најстарији објекат на Земљи је зрно циркона старо скоро 4,4 милијарде година. То је једино што имамо дубоко у најранијем Археју и то даје доказ да чак и у то време, Земља је имала течну воду на себи.