Minerali di zircone, zirconio, zirconio

Lo zircone può sembrare un po 'cupo accanto a quegli infomercials per gioielli cubici di zirconia economici. I minerali di zirconio sono un gruppo serio.

Zircone

Lo zircone è una bella gemma, ma oggi è sfortunato. Silicato di zirconio-zirconio o ZrSiO₄-è una pietra dura, classificando 7½ sulla scala Mohs, ma altre pietre sono più dure e i suoi colori non sono unici. La tradizione ha un dossier sottile sullo zircone; un sito dice che era noto per "aiutare il sonno, portare prosperità e promuovere onore e saggezza", ma ehi, avendo solo i soldi per proprio i gioielli fanno bene. Ha alcune lievi distinzioni mineralogiche. È l'unica gemma nella classe dei cristalli tetragonali, per quello che vale. Ed è la più densa delle pietre preziose principali, ma ciò significa che è uno zircone di un determinato peso in carati più piccolo di qualsiasi altra gemma di uguale peso.

Forse lo zircone può ottenere più rispetto se guardiamo il suo valore ai geologi. I granuli di zircone si verificano quasi ovunque ci siano sedimenti perché il minerale è così duro. Sorge attraverso la crosta in rocce ignee e viene eroso nel sistema del torrente, lavato in mare e deposto nei letti dei sedimenti dove diventa parte del prossimo ciclo di arenaria e scisto, totalmente inalterato! Lo zircone è il massimo riciclabile geologico; può persino sopportare il metamorfismo. Questo lo rende un ottimo indicatore minerale. Se lo trovi in ​​granito in un posto e in un'arenaria da qualche altra parte, hai imparato qualcosa sulla storia geologica e sull'impostazione geografica che ha portato gli zirconi dal primo al secondo posto.

L'altro aspetto dello zircone sono le impurità, in particolare l'uranio. Il sistema di uranio a base di uranio (U-Pb) è stato perfezionato con grande precisione e la datazione con zirconi U-Pb è ora uno strumento preciso per rocce antiche come la Terra stessa, circa 4,6 miliardi di anni. Lo zircone fa bene a questo perché contiene questi elementi strettamente.

"Zircon" è di solito pronunciato "ZURK'n", anche se si sente anche "ZUR-KON".

Zirconia / ossido di zirconio

Lo zircone cubico o CZ è noto come un diamante falso, ma penso che dovrebbe invece essere considerato uno zircone superiore. CZ è un composto di ossido prodotto, ZrO₂, non un silicato, e "zirconia" è un nome chimico, non un nome minerale.

Esiste una forma naturale di zirconia, chiamata baddeleyite. La differenza tra baddeleyite e CZ è il modo in cui gli atomi di zirconio e ossigeno sono imballati: il minerale è un cristallo monoclino e la gemma è cubica (isometrica), la stessa struttura cristallina del diamante. Ciò rende il diamante CZ estremamente duro, lo zaffiro e il crisoberillo che possono graffiarlo.

Gli Stati Uniti immagazzinano oltre 14.000 tonnellate di baddeleyite per il suo contenuto di zirconio. Come lo zircone, è utile per datare rocce estremamente vecchie, sebbene a differenza dello zircone il suo uso sia limitato a rocce ignee.

"Baddeleyite" è pronunciato "ba-DELLY-ite" dalla maggior parte dei geologi, ma quelli che conoscono meglio la pronunciano "BAD-ly-ite".

zirconolite

Zirconolite, CaZrTi₂O₇, non è né un silicato né un ossido ma piuttosto un titanato. Nel 2004 è stato riferito che è ancora meglio per la datazione di vecchie rocce rispetto allo zircone, fornendo dati precisi come lo strumento SHRIMP (microprobio ionico sensibile ad alta risoluzione) consente. La zirconolite, sebbene rara, può essere diffusa nelle rocce ignee ma non riconosciuta perché assomiglia al rutilo. Il modo per identificarlo con certezza è usando tecniche di microscopia elettronica specializzata sui grani piccoli prima di distribuire lo SHRIMP su di essi. Ma queste tecniche possono derivare una data da un grano largo solo 10 micron.

"Zirconolite" è pronunciato "zir-CONE-alite".

La gemma del geologo

Per avere un'idea di cosa le persone possono fare con gli zirconi, considera cosa ha fatto il ricercatore Larry Heaman, come riportato nell'aprile 1997 Geologia. Heaman estrasse zircone (e baddeleyite) da una serie di antiche dighe canadesi, ottenendo a meno di un milligrammo da 49 chilogrammi di roccia. Da questi granelli, lunghi meno di 40 micron, derivò un'età U-Pb per lo sciame di dighe di 2.4458 miliardi di anni (più o meno un paio di milioni), subito dopo la chiusura dell'Eone Archeano nel primo periodo proterozoico.

Da quella prova ha riassemblato due grossi pezzi dell'antica America del Nord, infilando la terrina "Wyoming" sotto la terrestre "Superiore", quindi li ha uniti a "Carelia", la terrana sottostante Finlandia e Russia adiacente. Ha chiamato i suoi risultati la prova del primo episodio al mondo di vulcanismo inondazione di basalto o Grande Provincia Igneous (LIP).

Heaman si è limitato a ipotizzare che il primo LIP "potrebbe riflettere (1) il declino di un vigoroso regime di convezione del mantello che ha prevalso durante gli Archea e ha dissipato completamente i pennacchi del mantello per oltre metà della storia della Terra, oppure (2) il tempo del catastrofico crollo di una stratificazione di densità stabile nel nucleo terrestre che ha portato a un improvviso aumento del flusso di calore al confine tra nucleo e mantello ". Questo è molto per uscire da alcuni piccoli pezzi di zircone e baddeleyite.

PS: L'oggetto più antico sulla Terra è un granello di zircone che ha quasi 4,4 miliardi di anni. È l'unica cosa che abbiamo dal profondo del primo Archean e fornisce la prova che anche a quel tempo, la Terra aveva acqua liquida su di essa.