МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНЖЕНЕРНОЙ ЭКОЛОГИИ
Реферат на тему:
Циркон
Студент: Карлов В.В.
Группа И-31
Преподаватель: Буланов С.А.
МОСКВА, 2005
Содержание.
Введение 2
1. Происхождение циркона. 3
2. Химический состав, кристаллическая решётка. 3
3. Форма нахождения циркона в природе. 4
4. Свойства циркона: 5
4.1. Цвет.
4.2. Цвет в порошке (цвет черты).
4.3. Блеск.
4.4. Прозрачность.
4.5. Твердость
4.6. Плотность.
4.7. Спайность.
4.8. Излом.
4.9. Характерные свойства.
5. Характерная горная порода. 6
6. Распространение циркона. 7
7. Применение циркона. 8
8. История открытия циркона. 9
9. Мифы и легенды о цирконе. 9
10. Разновидности циркона. 10
11. Искусственные аналоги циркона. 10
12. Подделки циркона. 10
13. Имитации циркона. 11
14. Искусственное изменение свойств циркона. 11
15. Способы добычи и первичной переработки. 12
16. Экологические последствия добычи циркона. 12
Заключение. 13
Список литературы. 14
Приложения. 15
Введение.
Минерал – это однородное природное тело, обладающее определенными физическими свойствами и относительно постоянным химическим составом, образовавшееся в результате геологических процессов.
В настоящее время известно более 3 тысяч минералов, однако большинство из них встречается крайне редко. Широкое распространение имеет всего несколько сотен минералов.
Силикаты и алюмосиликаты- это важнейший класс минералов, представители которой вместе с кварцем составляют 95% от массы земной коры. Одна третья часть известных минералов относится к классу силикатов и алюмосиликатов. Все магматические и многие метаморфические горные породы в основном сложены минералами этой группы. Ранее силикаты рассматривались как соли гипотетических кремниевых кислот; впоследствие выяснилось, что силикаты не могут классифицироваться на основании состава анионной части, поскольку имеют не молекулярную, а ионную структуру. Одним из немногочисленных представителей этого класса минералов и является ЦИРКОН.
Происхождение минерала.
Часть магмы, затвердевающая в последнюю очередь и обогащенная парами и газами, образует пегматиты. Структура пегматитов чрезвычайно неравномерна, нередко в них присутствуют гигантские кристаллы массой в несколько тонн и длиной в десятки метров. Пегматиты с драгоценными камнями приурочены к кислым изверженным породам, богатым кремнеземом. В природных условиях, при охлаждении расплавленной силикатной магмы, происходит выделение циркона из более кислого расплава[14,с.13].Минерал претерпевает изменения на всех стадиях формирования кристаллической решетки. После «полного» формирования, могут происходить и обратимые изменения ( изменение цвета под действием температуры: некоторые примеси удаляются или замещаются), либо необратимые (образование прозрачного циркона, при высоких температурах). Также изменения происходят при метамиктном распаде, под воздействием излучения испускаемого радиоактивными элементами, часто замещающими цирконий в составе минерала [10].
2. Химический состав, кристаллическая решётка.
Циркон – силикат циркония с формулой Zr[Si04].
Химический состав: ZrО2-67,12%; SiО2-32,88% (по массе).
В состав минерала часто входят примеси, такие как: гафний, иттрий, церий, фосфор, ниобий, тантал, торий, уран [1,2,13], а также железо, медь, цинк, кальций, титан [2,4,13], в чистом виде или в виде различных окислов [11]. Кристалл находится в тетрагональной сингонии, дитетрагонально-бипирамидальном классе симметрии [6,10]. Очень часто встречается в прекрасно образованных кристаллах двух типов: призматический и пирамидальный[11].
Минерал отнесён к подгруппе островных силикатов, так как тетраэдры (рис.1) состава SiО44- не связаны друг с другом [12].
Рис. 1. Кремнекислородный тетраэдр.
В некоторых кристаллах ионы циркония, кремния и кислорода имеют упорядоченное и правильное расположение, характерное для кристаллической структуры (рис.2).
Рис. 2. Типичная форма кристалла
(габитус- короткостолбчатый[17,с.51]).
Структура такова, что каждый ион циркония окружен восемью ближайшими ионами кислорода, но такое расположение ионов не отличается высокой стабильностью, и во многих кристаллах упорядоченное расположение ионов частично или полностью нарушено. Подобное изменение, совершающееся без изменения химического состава, носит название метамиктного распада. Нарушение первичной кристаллической структуры обусловлено альфа - частицами, испускаемыми радиоактивными элементами, присутствующими в кристалле[1,13].