锆石
锆石 矿物
锆石矿物
锆石，俗称金刚钻石，是宝石中最珍贵的品种之一，产于地球深处的高温热液矿床中，其化学组成与结构都极不稳定，很容易失去结晶水而变质。
锆石还具有令人惊奇的性质，当外来震动能量传入时，可使锆石晶体发生畸变，从而反射出七彩光芒，似有大自然创造的神秘力量在起作用。
晶体结构：斜方柱状，通常为四角柱、三角柱或五角柱。
集合体多呈粒状、块状、钟乳状、皮壳状等。
颜色为无色至淡黄褐色，条痕白色。
透明至半透明。
玻璃光泽至油脂光泽。
折光率1.74-1.78，双折射率0.008-0.010。
硬度7，密度3.48克/立方厘米。
化学成分：硅酸锆（ BaTiO4）；含 SiO2，约50%以上。
也见有铁、锰、钛、铬、镍和钴等杂质。
常含少量金属硫化物，如黄铁矿、针铁矿、磁黄铁矿及金红石等。
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锆石
[包裹体] 锆石可含愈合裂隙及矿物包物体，如磁铁矿、黄铁矿、磷灰石等
[成因及产地]宝石级锆石主要作为副矿物产于玄武岩和变质岩中，而真正有开采价值的是砂矿型锆石矿床。主要锆石矿产地有：柬埔寨、泰国、缅甸、斯里兰卡、法国、澳大利亚、美国等。中国主要产自福建明溪、海南文昌、山东，与蓝宝石共生于砂矿中。
[优化处理]锆石常用热处理以提高其质量，或改变颜色或改变锆石的类型。1、改变颜色 在氧化条件下对锆石进行加热，可产生金黄色、无色的锆石，有些可产生红色；在还原条件下对锆石进行加热，可产生天蓝色和无色的锆石，其中最重要的是越南红褐色的锆石原料，红热处理后产生无色、蓝色和金黄色。 2、改变类型 持续长时间的加热处理可引起硅和锆重结晶，将低型锆石转向高型。相应可提高相对密度、硬度、折射率、透明度等。同时，热处理引起重结晶可产生纤维状微晶，形成猫眼。
[折射率和双折射率] 高型锆石折射率1.925-1.984（±0.040），双折射率0.059；低型锆石折射率1.810-1.815（±0.030），无双折射。
[光性] 非均质体，一轴晶，正光性。
[色散] 高，其值为0.039 。
[多色性] 主要限于高型锆石，一般不明显，但热处理产生的蓝色锆石多色性较强，为蓝和棕黄至无色。
[特殊的光学效应]可具猫眼效应和星光效应。
[解理和断口] 无解理。断口呈贝壳状。锆石性脆，棱线处较容易磨损，甚至较硬的包装纸也会使它产生破损
[摩氏硬度] 变化于6-7.5之间，高型锆石为7—7.5；低型可少到6。
[相对密度]变化于3.90-4.80g/cm3之间，其中高型为4.60-4.80g/cm3，低型为3.90-4.10g/cm3。
3、低型锆石 由氧化硅和氧化锆的非晶质混合物组成，其结晶程度低，几乎呈非晶态。该类锆石折射率、双折射率、相对密度和硬度均较低，后刻面棱重影也极不明显。该类锆石常见颜色为绿色、橙色、褐色等。低型锆石经加热后可重新转变为高型锆石。
锆石的主要成分
锆石的主要成分锆石是一种常见的矿物，其主要成分是锆硅酸盐。
锆石晶体结构稳定，硬度较高，常呈透明或半透明状态。
锆石的主要成分有锆、硅和氧三种元素组成，其中锆元素的含量最高，通常超过70%。
锆石是一种重要的工业矿石，广泛用于陶瓷、耐火材料、电子器件和化学品等领域。
锆石具有优异的耐磨性、耐腐蚀性和高温稳定性，因此被广泛应用于各种工业生产中。
锆石陶瓷具有高强度、高硬度和良好的耐磨性，常被用于制作陶瓷刀具、陶瓷瓷器和陶瓷瓷砖等产品。
锆石中的锆元素具有很高的化学稳定性，可以有效抵抗酸碱腐蚀。
因此，锆石常被用作耐酸碱材料，用于制作耐酸管道、耐酸泵和耐酸容器等设备。
锆石还具有优异的电绝缘性能和高温稳定性，因此被广泛应用于电子器件制造中。
锆石陶瓷可用于制作电子陶瓷基板、电容器和压敏电阻器等元件。
锆石还可以用于制备化学品。
锆石中的锆元素可以通过化学反应制备锆化合物，如锆酸、氯化锆和硝酸锆等。
这些锆化合物在化学工业中具有重要作用，可用于制备其他锆化合物或用作催化剂、阻燃剂和颜料等。
锆石还被广泛应用于地质学和宝石学领域。
锆石中的锆元素可以用于测定地质年代，通过测定锆石中的铀、铅同位素比值，可以推断岩石的年龄和地质演化过程。
此外，锆石中的锆元素也可以用于制作宝石。
锆石宝石具有高折射率和良好的光学性质，可以制成各种颜色的宝石，如蓝色、绿色和红色等。
锆石的主要成分是锆硅酸盐，其中锆元素的含量最高。
锆石具有优异的物理性质和化学稳定性，广泛应用于陶瓷、耐火材料、电子器件和化学品等领域。
锆石在工业生产中发挥着重要作用，对促进工业发展和提高产品质量起着重要的推动作用。
同时，锆石在地质学和宝石学领域也具有重要的应用价值，为科学研究和宝石加工提供了重要的原材料。
锆石主要成分
锆石主要成分
锆石是一种常见的矿物，其主要成分是氧化锆（ZrO2）。
锆石有很高的硬度和密度，是一种重要的宝石和工业材料。
锆石的化学组成主要是氧化锆，也含有少量的其他元素，如铪、钛、铁等。
其中，锆的含量通常在65-85%之间，铪的含量在0.5-3%之间。
锆石的颜色多样，可以是透明、无色的，也可以是黄色、红色、绿色等各种颜色。
锆石具有很高的折射率和折射率色散，使其成为宝石加工和首饰制作的理想材料。
透明无色的锆石经过切割和打磨后，可以制成各种形状的宝石，如钻石形、椭圆形、心形等。
由于锆石的价格相对较低，所以它经常被用作替代钻石的材料。
除了作为宝石，锆石还有广泛的工业应用。
由于锆石具有很高的熔点和耐腐蚀性，它可以用于制作耐火材料、玻璃加工工具、陶瓷材料等。
锆石还可以用作核燃料包覆材料，由于其稳定性和耐高温性能，被广泛应用于核电站中。
锆石还具有一些特殊的物理特性，如放射性衰变和发光性能。
某些锆石样品会发出微弱的放射线，可以用于放射性测量和地质年代学研究。
此外，锆石还可以通过外部辐射激发而发光，这种发光现象被称为磷光。
锆石的磷光性能使其在宝石鉴定和矿石勘探中具有重要的应用价值。
总结起来，锆石的主要成分是氧化锆，它具有多种颜色和形状，可以用作宝石和工业材料。
锆石具有高硬度、高密度、高折射率和折射率色散，广泛应用于宝石加工、首饰制作、耐火材料、核燃料包覆材料等领域。
锆石还具有放射性衰变和发光性能，被广泛用于放射性测量、地质年代学研究、矿石勘探等。
锆石在科学研究和工业应用中发挥着重要的作用。
鉴别锆石的最简单方法
鉴别锆石的最简单方法
1 简介
锆石是一种无应力的、纯净的、坚硬的、稳定的金刚石，是用作
珠宝饰品及工具的宝石。
它的表面通常是非常光滑的，在实际使用中，想要区分锆石与普通石头是很必要的。
2 鉴别锆石的最简单方法
- 锆石震动测试：用锆石触发石头表街，看两个石头之间是否有
可以传递的声音，若传递了那么就表明是锆石。
- 切角检查：将锆石切成尖角，如果切出来是锋利的尖端而透明，就说明是锆石。
- 摩擦面检查：把锆石放在纸上，用力摩擦，如果在纸上留下了
很明显的痕迹，就说明是锆石。
- 浸润检查：将锆石浸入温水中，如果水中有沉淀物，则表明不
是锆石。
3 结论
以上就是鉴别锆石的最简单方法，只要按照这几个小技巧，一些
普通的石头就可以被简单、准确的识别出是否是锆石。
鉴别锆石的最简单方法
鉴别锆石的最简单方法锆石，又称硬质合金，是一种抗氧化性优良的稀有金属，由四价氧化锆组成。
它具有极高的硬度、抗氧化性和耐腐蚀性，是现代金属加工领域中重要的工具材料。
由于锆石具有极高的硬度，几乎可以抵抗一切普通金属，因此它被广泛地用于制作手表、刀具等，也可以用于做装饰品等手工制作。
鉴别锆石的最简单方法1、琢口形式：锆石的琢口形式晶莹剔透，易于将光线反射，而普通金属的琢口形式则比较暗淡，容易被遮挡。
2、抛光形式：锆石的抛光质量一般比普通金属要好，从而具有较强的光亮度。
3、浸润形式：将锆石浸润在水中，如果是真正的锆石，则会产生特殊的螺旋体，而普通金属则不会。
4、磁性形式：锆石本身不具有磁性，因此它无法被磁铁吸引，而普通金属则可以。
5、火花形式：通过用火来判断材料的硬度，锆石是不易被火烧穿的，它可以在高温下产生丰富的火花来保护内部组织，但普通金属则不能。
6、抗氧化性：锆石有极强的抗氧化性，它可以很好地抵抗空气中的氧化剂，而普通金属则容易被腐蚀。
7、化学性质：锆石属于非活性金属，在化学反应中不发生变化，而普通金属则容易与其他物质发生反应。
8、价格：由于锆石的特殊稀有性，使它的价格远高于普通金属。
通过以上鉴别方法，我们可以更轻松地区分锆石和普通金属，以便更好地把握锆石的价值。
鉴别锆石的其他方法1、比重：锆石的比重比普通金属要高，即使是重量相近的两种物质，锆石的体积也要更大。
2、X射线衍射：通过物质表面的X射线衍射来鉴定锆石。
3、SEM：通过扫描电镜来观察物质的表面形态及其微观结构，确定是否是锆石。
4、电子显微镜：通过化学分析来检验物质的组成成分，以确定是否是锆石。
5、拉曼光谱分析：通过拉曼光谱，可以研究物质的分子结构，从而判断是否是锆石。
鉴别锆石的重要性锆石的稀有性和价值，使它在珠宝等行业中备受关注。
因此，鉴别锆石的能力对于珠宝商来说无比重要。
了解锆石的特性，熟悉鉴别锆石的方法，不仅可以帮助珠宝商正确选购和准确评估价格，还能避免混淆，从而为实现赢利服务。
zr的矿物形式
zr的矿物形式
锆（Zr）是一种化学元素，位于元素周期表的第四周期，族IVB。
在自然界中，锆并不以游离态存在，而是以化合物的形式存在。
锆的矿物形式多种多样，其中最常见的是锆石（ZrSiO₄）和铪锆石（HfZrO₄）。
锆石是一种硅酸盐矿物，通常呈现出四方晶系的结构。
它是自然界中最常见的含锆矿物之一，广泛分布于火成岩和变质岩中。
锆石的颜色多种多样，包括无色、黄色、橙色、红色、棕色和黑色等，这取决于其内部的杂质和晶体结构。
锆石具有很高的折射率，因此在珠宝行业中被用作宝石，尤其是那些具有高透明度和鲜艳颜色的锆石。
铪锆石是一种含铪和锆的氧化物矿物，通常呈现出单斜晶系的结构。
它主要存在于伟晶岩和花岗岩中，是一种相对稀有的矿物。
铪锆石的颜色通常为棕色或黑色，有时也可见到黄色或绿色的变种。
由于铪锆石具有很高的硬度，因此在工业上被用作磨料和切割工具。
除了锆石和铪锆石外，还有一些其他含锆的矿物，如锆英石（ZrO₂）、锆酸钙（CaZrO₃）等。
这些矿物在工业生产中有广泛的应用，例如用于制造陶瓷、玻璃、耐火材料和核反应堆等。
总之，锆在自然界中以多种矿物的形式存在，其中最常见的是锆石和铪锆石。
这些矿物不仅具有美丽的外观和独特的物理性质，而且在工业生产和珠宝行业中有着广泛的应用。
锆石
锆石锆石是一种天然矿物，它本身也是一种中档宝石，无色透明的锆石经过细心琢磨后，是钻石的良好代用品。
锆石的折光率近于2，色散也与钻石相近。
因此从外观上看，锆石也会闪烁着彩色光芒，与钻石很相像。
在后述的各种人造假钻石出现之前，锆石是最佳的钻石代用品。
锆石具有很强的双折射，即它有两个折光率，并且两个折光率之间的差别较大。
由此而产生了一种很特殊的光学现象，当用放大镜观察琢磨好的锆石成品时，由其顶面可以看出底部的面和棱线有明显的双影。
钻石因为是“均质体”，绝不会有双影现象，由此可以区别锆石与真钻石。
此外，锆石的比重为4．69，而钻石的比重只是3．52，即锆石是钻石的1．33倍。
不过比重不便观察，只有用仪器测定后才能知道人造尖晶石和玻璃一样，生产它的目的就是为了作为许多种天然宝石的代用品和冒充品。
它和钻石的区别是，缺少闪烁的彩色光芒，将它浸入二碘甲烷中，也会轮廓模糊不清，而真钻石则十分清楚。
水晶和托帕石这是两种天然矿物。
无色透明的水晶和托帕石在琢磨后，粗看也有点像钻石，细看类似玻璃，缺少闪烁的彩色光芒。
另外，它们都是“非均质”的，而钻石却是“均质”的，用偏光仪能迅速地区别开来人造蓝宝石人造蓝宝石是大规模生产的物质。
它不仅作为宝石的代用品，在工业上也有很多用途。
无色透明的人造蓝宝石在琢磨后也可作为钻石的代用品。
常有这种情况，一件镶有大量小钻石的胸针或项链等首饰，可能一部分钻石是真的，而又混入了一些人造蓝宝石制成的假钻石。
由于宝石镶在首饰上，测试不便，此时可将整件首饰浸入“二碘甲烷”这种液体中。
真钻石在液体中边缘暗黑，好似在液中凸起，非常清楚；人造蓝宝石（或水晶）在“二碘甲烷”中几乎消失看不见，这样真假便一目了然了。
在没有“二碘甲烷”时，用清水也可，虽然真假的差别较小，但仍旧很清楚。
此外，人造蓝宝石也是“非均质”的，而钻石却是“均质”的，二者用“偏光仪”也很容易区别。
锆石是什么材料
锆石是什么材料
锆石，化学成分为ZrSiO4，是一种常见的矿物，也是一种重要的工业材料。
它通常呈现出透明到半透明的外观，常见的颜色有白色、灰色、黄色、棕色等。
锆石在宝石学上也有着重要的地位，它的硬度和折射率使得它成为了珠宝和宝石加工中的重要材料之一。
锆石的主要成分是氧化锆和硅酸盐，这使得它具有一定的化学稳定性和耐磨性。
在工业上，锆石常常被用作耐火材料、陶瓷颜料、光学玻璃的原料，甚至是核反应堆的结构材料。
在珠宝加工领域，锆石也是一种常见的替代宝石材料，它的外观和性能使得它成为了一种广受欢迎的宝石替代品。
锆石的独特性质使得它在各个领域都有着重要的应用。
它的高熔点和耐火性使
得它成为了一种理想的耐火材料，常被用于制作耐火砖、耐火涂料等。
在陶瓷工业中，锆石常被用作颜料，它的高折射率和耐磨性使得它成为了一种理想的陶瓷颜料材料。
在光学玻璃的制作中，锆石也有着重要的应用，它的化学稳定性和光学性能使得它成为了一种理想的光学玻璃原料。
除了工业上的应用，锆石在宝石加工领域也有着重要的地位。
由于其外观和性
能与天然宝石相似，锆石常被用作宝石的替代品。
它的硬度和折射率使得它成为了一种理想的宝石替代品，常被用来制作项链、手链、耳环等饰品。
总的来说，锆石是一种具有多种应用的重要材料，它的化学稳定性、耐磨性和
光学性能使得它在工业和宝石加工领域都有着重要的地位。
随着科学技术的不断进步，相信锆石在更多领域会有着更广泛的应用。
锆石的功效与作用
锆石的功效与作用锆石是一种常见的宝石，也称为人造钻石。
它的化学名称为氧化锆，化学式为ZrO2。
锆石的功效与作用十分丰富多样，在各个领域都有广泛的应用。
在本篇文章中，我们将详细介绍锆石的功效与作用，希望能给读者带来启发和了解。
首先，锆石在珠宝领域有着独特的魅力。
锆石具有高折射率和高折射指数，使其能够展现出与钻石相似的闪耀效果。
由于成本较低，锆石被广泛应用于珠宝制作中，成为了许多人在经济不允许购买真钻石时的选择。
锆石的色彩丰富多样，可以根据需要进行染色，使其具有各种各样的颜色，如红色、绿色、蓝色等。
锆石的硬度较高，可以达到8.5，因此不容易受到刮擦，具有较高的耐久性。
锆石的外观和光泽与钻石非常相似，使得它成为众多人们心目中的理想珠宝。
除了珠宝领域，锆石还有许多其他的应用。
在科学研究领域，锆石可以用于制备高温材料。
由于锆石具有良好的耐高温性能，可以耐受高达2500摄氏度的温度。
因此，锆石常被用于制备高温容器和高温反应器，为高温实验提供了重要的工具。
同时，锆石还可以用于制备高温标准物质，用于进行高温实验中的校准和比较。
这些锆石制品在航空航天领域和核能领域有着广泛的应用。
锆石还具有较好的电学性能，可以用于制备电子元件。
锆石薄膜具有良好的绝缘性能和耐热性能，因此广泛应用于电子元件中，如晶体管、电容器等。
锆石薄膜可以在高温下仍然保持稳定的电学性能，因此可以在高温环境下使用，具有很大的优势。
此外，锆石还可以用于制备电致变色器件。
锆石电致变色器件具有电致色彩变化的特点，可以根据电场大小改变材料的颜色，因此广泛应用于显示器和电子纸等领域。
锆石还有一些医疗应用。
由于锆石具有较好的生物相容性和低毒性，可以用于制备人工关节等医疗器械。
锆石人工关节具有较高的耐磨性和耐腐蚀性，可以减少患者的疼痛和不适感。
在口腔领域，锆石可以用于制备牙科修复材料，如牙冠、牙桥等。
锆石牙冠具有良好的生物相容性和优异的美观效果，能够完美地与自然牙齿相融合。
锆石是什么材料
锆石是什么材料锆石是一种非常重要的材料，它在工业和科学领域有着广泛的应用。
锆石是一种含锆的硅酸盐矿物，具有高硬度、耐腐蚀性和良好的光学性能，因此被广泛用于珠宝、核工业、航天航空等领域。
下面我们将深入探讨锆石的性质、用途和制备方法。
首先，锆石具有良好的物理性质，其硬度达到7.5-8，比较坚硬，抗腐蚀性能强，能够耐受高温和强酸强碱的侵蚀。
这些特性使得锆石成为一种理想的工业材料，被广泛应用于化工设备、核反应堆、航天航空等领域。
此外，锆石还具有良好的光学性能，因此也被用于制作高质量的宝石和人造钻石。
其次，锆石在核工业中有着重要的应用。
由于锆石具有优异的耐腐蚀性和中子吸收截面小的特性，因此被广泛应用于核反应堆的结构材料和燃料包壳。
锆合金是制作核反应堆燃料包壳的理想材料，因为它具有良好的耐腐蚀性和机械性能，能够有效地防止核燃料的泄漏。
另外，锆石还被广泛应用于航天航空领域。
由于锆石具有较低的中子吸收截面和良好的耐高温性能，因此被用于制作航天器的结构材料。
锆合金具有较高的强度和耐腐蚀性，能够满足航天器在极端环境下的使用要求，因此被广泛应用于航天航空领域。
最后，锆石的制备方法主要包括熔融法、水热法和溶胶-凝胶法。
熔融法是将锆矿石和熔剂一起加热至高温，然后冷却结晶得到锆石。
水热法是将锆盐溶液在高温高压条件下与硅酸盐反应生成锆石。
溶胶-凝胶法是将锆盐和硅酸盐混合后形成溶胶，然后通过凝胶化和煅烧得到锆石。
综上所述，锆石是一种重要的工业材料，具有良好的物理性质和光学性能，被广泛应用于珠宝、核工业、航天航空等领域。
锆石的制备方法多样，包括熔融法、水热法和溶胶-凝胶法。
随着科技的发展，锆石在更多领域将会得到广泛的应用。
宝石学-锆石
2
3.结晶特点
四方晶系，常见四方柱状晶体（四方柱与四方双锥聚形）
形 态 示 意 图
实 际 晶 体 形 态
3
4.颜色 丰富，常见无色、绿、黄、
褐、蓝、红、紫
4
5.类型
高型锆
放射性元素少，结构基本无变 化，为四方晶系。
类
型
中型锆
受衰变影响，晶格发生一
低型锆石：1.810-1.815（±0.030） DR：接近0
高型锆石的后刻 面棱重影现象
7
6.多色性 蓝色：强 蓝/无色 其它颜色：弱
7.比重：3.90~4.73 变化大 8.荧光：无——强，变化大，与体色相近。
8
9.光谱（U谱） 红区653.5强吸收线（诊断线），同时还有多条
吸收线（多达40条） 绿色：可达40条 蓝色、无色：可只有653.5nm
锆石
第十一章第五节
主讲教师 裴景成
锆石是天然宝石中RI仅低于钻石， 色散值很高的宝石，无色透明的锆石 酷似钻石，是钻石最好的天然替代品。 作为12月份的生辰石，象征着成功。
1
一、概述
1.矿物名称：锆石 Zircon 2.化学成分：
ZrSiO4，可含微量放射性元素U、Th. 由于U、Th等放射性元素的存在，可使
12
三、优化处理
热处理：改变颜色和类型
1.改变颜色
红褐色锆石
900～1000℃
还原气氛（真空）
无色、蓝色锆石
红褐色锆石
900℃
无色、金黄色锆石
氧化气氛（空气）
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2.改变类型（增加透明度）
低型锆石 低型锆石
1450℃
锆石(锆英石)(Zircon)
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟锆石(锆英石)(Zircon)Zr［SiO4］【化学组成】常含有Hf、Th、U、TR 等混入物，当其中一些混入物达一定含量时可形成许多变种。
如山口石(TR2O31093%;P2O5177%)、水锆石(含水量一般为3%～10%)、曲晶石(含较高的TR 及U，放射性使晶面弯曲而故名)、富铪锆石(HfO2 可达24%)等。
由于锆石中常含Th、U，故测定锆石中Th/U 的含量和由它们蜕变而成几种铅同位素间的比值和它们与U 的比值，可测定锆石及其母岩的绝对年龄。
由于Pb 元素很难进入锆石晶格，锆石结晶时U 与Pb 发生强烈分馏，因此锆石是良好的U-Pb 同位素定年对象。
此外，越来越多的研究表明，锆石环带状增生的现象十分普遍，结合微区定年法可以反映与锆石生长历史相对应的地质演化过程。
锆石同时还是很可靠的压力仓（pressurevessel），能够保存来自其母岩或早期变质作用的包裹物。
20 世纪末开始在一些具有争议性的变质带展开了一系列针对锆石的包裹物检测和微区定年工作，成效显着（Vavraetal.,1996,Hermanetal.,2001,Katayamaetal.,2001）。
【晶体结构】四方晶系；a0=0.662nm,c0=0.602nm;Z=4。
在结构中，［SiO4］四面体呈孤立状，彼此借助Zr4 相联结；且二者在c 轴方向相间排列。
Zr4+的配位数为8，呈由立方体特殊畸变而成的［ZrO8］配位多面体。
整个结构也可视为由［SiO4］四面体和［ZrO8］多面体联结而成。
【形态】晶体呈四方双锥状，柱状，板状(图G-1)，可依(011)成膝状双晶。
图G-1 锆石的晶体(其中(a)、(b)、(c)、(d)、(e)引自潘兆橹，1993，(f)据赵珊茸，产于福建魁歧岩体晶洞中)四方柱:m｛110｝,a｛100｝;四方双锥:p｛111｝,u｛331｝;复四方双锥:x ｛311｝。
锆石
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。 人工合成立方氧化锆
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。 人工合成立方氧化锆
锆石
锆石Zircon
锆石是天然形成的，锆石也是一种天然的宝石。
一般用来仿钻的比较多。
但一般市场常见的仿钻饰品并不是锆石。
而是一种名字叫“立方氧化锆”的合成方晶锆石。
方晶锆石在学名是立方氧化锆Zirconia，最早在70年代由前苏联科学家人工合成，其物理化学性质都与钻石相似，锆石密度外观上更相近，因此又被称为“苏联钻”。
方晶锆石（合成锆石）一被推出，就被文学利用在首饰生产上，相传还假冒钻石大量出口换汇，多年之后才被发觉。
最初的方晶锆石都是白色的，直到80年代才出现了彩色方晶锆石一种被称为“粉冰”的粉色方晶锆石通过电视商场介绍给消费者后，在美国掀起了一股购买方晶锆石首饰的热潮。
进入90年代，方晶锆石首饰以其丰富的色彩和较低的价格成为国际首饰消费的潮流。
方晶锆石的密度比钻石大、折射率也很容易与钻石区分，在目前市场上很少有冒充钻石出售的。
另外，方晶锆石不同于锆石，锆石属天然中档宝石，价格要远远高于方晶锆石。
按颜色可将高型锆石进一步划分为：无色、蓝色、红色、棕色、黄色、绿色锆石等。
由于锆石的光泽强，色散度高，硬度较大，常用于制作钻石的代用品。
已成为中低档宝石的佼佼者。
锆 石
锆石因为无色锆石极像钻石，一直有意无意地被当作钻石。
传说佩戴锆石能获得智慧、荣誉、和财富。
若锆石的光泽一旦消失，则是危险的信号。
一．宝石学性质：1．化学组成：ZrSiO4可含微量的Mn、Fe、Ca及放射形元素U、Th等。
放射性元素的辐射，造成锆石可有高、中、低三种不同的结晶程度。
其中，低型锆石为非晶态。
2．结晶习性：四方晶系。
常为两端带四方双锥的四方柱。
但在冲积砂矿中表现为砾石状。
3．颜色：常见有无色、天蓝色、绿色、黄绿色、黄色、棕色、红褐色等。
其中无色、天蓝色、和金黄色是由热处理产生的，也是锆石最重要的品种。
4．折射率和双折射率：两者从高型锆石到低型锆石均降低。
高型锆石的折射率为1.90-2.01，低型锆石为1.78-1.87；双折射率从0.060将低至0。
色散较强，达到0.038。
5．光泽与透明度：抛光面为金刚光泽至玻璃光泽，断口为油脂光泽。
6．多色性：尽管锆石的双折射率很大，但其多色性一般表现不明显仅热处理产生的蓝色锆石表现出强二色性（蓝色 - 浅棕黄色至无色）。
7．吸收光谱：锆石的可见光吸收光谱中可具有2 - 40多条吸收线。
其中653.5nm和660nm是锆石的特征吸收线，即使是无色的锆石也可具有653.5nm吸收线。
8．硬度与比重：高型锆石的硬度为7-7.5，低型锆石的硬度为6，两者均较脆，其边角常有破损。
高型锆石的比重为4.6-4.8，低型锆石为3.9-4.2。
9．内含物：高型锆石的后刻面棱重影十分明显，而低型锆石常具平直色带，有时可见两个方向的色带。
10．特殊光学效应：可具猫眼效应、星光效应。
二．产地：高型锆石主要产于柬埔寨、泰国、越南。
斯里兰卡、中国海南文昌也有产出。
宝石级的低型、中型锆石仅产于斯里兰卡。
三．锆石的优化处理：1．改变颜色：①在还原条件下，加热棕色、红褐色的锆石原料，可产生天蓝色或无色锆石。
经热处理产生的蓝色锆石会部分恢复原有的褐色，产生不悦目的褐蓝色。
这时，将它们放在有木炭的坩埚里加热至800-900摄氏度，即可完全转变为蓝色。
锆石
• 5)锆石众多的吸收线，是锆石鉴定的一个重要特 征。 • 其中653．5nm强吸收带是其特征吸收，而且不同 颜色不同产地的锆石的吸收线数量也不同。如在 缅甸产的一种绿褐色的锆石吸收线数量最多，一 个样品上可多达40多条吸收线；斯里兰卡锆石吸 收线的数量要少些，一般有14条吸收线；新南威 尔士Uralla的橙色锆石吸收只有几条；法国 Auvergne产的红色锆石只显示几条模糊的带。热 处理无色、天蓝色和金黄色的锆石吸收极弱；常 只有653．
3．中型锆石 结晶程度介于高型和低型之间的锆石，其物 理性质也介于高型和低型锆石之间。目前中 • 型锆石仅出产于斯里兰卡。常呈黄绿色、绿黄色、 褐绿色、绿褐色，深浅不一，主要呈现黄 • 色和褐色的色调。中型锆石在加热至1450℃时， 可向高型锆石转化，部分可具有高型锆石的物理 特征，但处理后的中型锆石，常呈混浊、不透明 状，不太美观，所以市场上很少出现这类锆石， 仅供收藏。
4．折射率和双折射率 折射率从高型至低型逐渐变小， 高型：折射率1．925～1．984(±0．040)，双折率 0．040～0．060 3 中型：折射率1．875～1．905(±0．030)，双折率 0．010—0．040，介于高型与低型之间； 低型：折射率1．810～1．815(±0．030)，双折率 无至很小。
在鉴定中还会遇到象榍石、透辉石等宝石与锆石相 混，鉴别方法如下： 1)榍石密度近于3．52，低于任何一种锆石；榍 石为二轴晶，而锆石为一轴晶；榍石三色性明显， 常呈微绿黄一微红黄一无色。 2)硼铝镁石常与褐黄色的锆石相混，放大检查 时均可出现重影线，但其折射率为1．668— 1．707，比锆石低得多。 3)绿色蓝宝石易与绿色低型锆石相混，但从折 射率上也较容易区别。蓝宝石的折射率较低， 1．762～1．770，很少高于1．780，而低型锆石 的折射率很少低于1．780。另外，蓝宝石的吸收 是450nm的吸收带，而低型锆石的吸收只是以 653．5nm为中心的模糊吸收带。
锆石
锆石英文名称zircon ①硅酸锆的矿物，也称“锆英石”。
化学式为zrsio4，常混有一定量的铁(fe2o3 0．35％或更多)、钙(cao 0．05％～4％)、铪(hfo2可达4％或更高)，此外还可含有铀、钍、稀土、磷等元素。
四方晶系。
晶体呈柱状，常为四方柱与四方双锥的聚形，也见粒状集合体和砾卵石状的晶体(即所谓的曲晶石)。
锆石因所含杂质等的不同，而有白、蓝、橘红、褐、红、绿、黄等色，除了紫色色谱外，几乎包括了所有的颜色。
透明或微透明。
玻璃光泽，晶面金刚光泽。
锆石因常有放射性元素铀、钍的混入，而发生非晶质化的蜕变(蜕晶质化)，致使其物化性质也有所改变；另外，锆石实际上包含了一族在化学成分和物理性质上近似的矿物，如所谓高型、中型、低型锆石、铪锆石、水锆石、曲晶石等等。
所以其光性会因品种的不同而有些微的差别。
一般说来，其通常为一轴正晶，但低型锆石为二轴正晶，+2v＝0o～10 o。
折射率no＝1．782～1．960，ne＝l．827～2．015；重折率0～0．065。
色散一般较强，可达0．039。
有色品种可见弱的多色性；如蓝色者：蓝－灰黄或无色；绿色者：很弱的绿－绿或黄色；红色者：红紫－褐。
在紫外线照射下可有强弱不等、因品种而异的荧光。
硬度6～8。
相对密度3．9—4．8。
解理平行{110}，但很少见。
断口不平坦或贝壳状。
高型锆石性脆，低型锆石具较强的韧性。
锆石还因含微量放射性元素而具有不同程度的放射性。
颗粒较大的晶体见于伟晶岩中，也有呈晶簇状产于玄武岩等喷出岩的孔隙和裂隙中。
岩石经风化剥蚀后，进人砂矿。
此外也见于变质岩中。
世界各地有许多锆石砂矿，但宝石级锆石主要来自斯里兰卡、柬埔寨、缅甸、泰国、捷克、澳大利亚、挪威、法国等地。
我国海南岛等地也有产出。
除作宝石外，锆石也是一种重要的工业原料，用于提炼稀有金属锆和铪等，也用于制耐酸耐火的坩埚、含锆的特种陶瓷、炼制人工锆石晶体等等。
②“锆石”一词，有时(主要是商界和普通消费者)也被用来称呼人工合成的“立方氧化锆”。
锆石
锆石
锆石（Zircon ）四方晶系的岛状硅酸盐矿物，提炼金属锆的主要矿石。
锆石广泛存在于酸性火成岩，也产于变质岩和其他沉积物中。
锆石的化学性质很稳定，所以在河流的砂砾中也可以见到宝石级的锆石。
锆石可耐受3000℃以上的高温。
锆石的化学成分： Zr[SiO ₄]，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。
色散高，有金刚光泽。
无解理。
摩氏硬度7.5-8，比重 4.4-4.8。
理论组成(wB%)：ZrO 267.1，SiO 2 32.9。
有时含有MnO 、CaO 、MgO 、Fe 2O 3、Al 2O 3、TR 2O 3、ThO 2、U 3O 8、TiO 2、P 2O 5、Nb 2O 5、Ta 2O 5、H 2O 等混入物。
杂质含量较高，ZrO 2、SiO 2含量相应较低时，其物理性质也发生变化，硬度和相对密度降低，且常变为非晶态。
锆石晶体结构crystal structure
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锆石（Zircon ）
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图10 混合岩化过程中的深融深变质增生锆石 (a)无分带增生锆石， (b)面型分带增生锆石 左边为CL图像，右边为二次电子照片，
图11 锆石表面的溶蚀结构 (a)变质增生锆石的边部的溶蚀结构， (b)核部原岩锆石的周围出现溶蚀结构， (c)锆石边部出现较宽的蚀变边
锆石变质重结晶作用是指结构上不稳定的锆石， 在一定温压条件下(一般温度>400 ℃ ), 锆石晶格进 行重新愈合和调整，使锆石在结构上更加稳定。所 以锆石发生变质重结晶作用时并没有新的锆石生成， 只是对原有锆石进行了不同程度的改造。 锆石的 重结晶作用一般优先发生在锆石边部以及锆石内部 矿物包裹体周围等结构不稳定的区域。微量元素含 量较高的锆石的稳定性低于微量元素含量较低的锆 石，因此，在同一样品的锆石中微量元素较高的颗 粒和、或区域更易于发生重结晶作用。受蜕晶化作 用影响的锆石区域由于其结构上的不稳定性，最容 易发生变质重结晶作用。己有实验结果表明，在有 流体存在的情况下，在温度≥ 400℃时，严重蜕晶 化锆石可以很快发生重结晶作用。
锆石U—Pb测年
锆石是最理想的测年对象 最常见副矿物，广泛存在于不同地质体中 抗风化能力强 无或很低的普通铅，而U含量适当 U-Pb同位素体系保存良好 可判断体系是否封闭 应用CL等方法，可对锆石进行成因研究 SHRIMP等原位分析方法应用 年龄测定从<1百万年到44亿年 一个样品中的锆石群几乎都是复成因的，由于不同 成因、不同世代的锆石可能具有相同的形态、大小和 磁性，因而单晶锆石U-Pb测年法应运而生，但该方法 要求极低的实验室铅本底。
图3 不同类型变质锆石内部结构特点 (a)完全变质新生锆石， (b)变质增生边， (c)原有锆石改造形成的变质锆石
2180±17Ma
1272±16M （可能为变质年龄）
德河黑云母二长花岗片麻岩
冷杉状结构
特征的变质锆石（CL图像）
基性麻粒岩中的变质锆石（CL图像）
成因特征一致、颗粒粗大
变质锆石的外部形态从它形到非常自形，并有 特征的内部结构，主要包括:无分带(图4(a))、弱分 带(图4(b))、云雾状分带(图4(b))、扇形分带(图 4(c))、冷杉叶状分带(图4(d))、面状分带(图4(e))、 斑杂状分带(图4(f))、(g) (h)溶蚀结构、海绵状分带 (图4(i))和流动状分带(图4(J))等复杂的结构类型。 不同变质条件下形成的锆石具有不同的外形和内部 结构特点。
热电离质谱法 TIMS
单颗粒锆石TIMS U-Pb年龄精度高，适用于仅有一次 生长历史的锆石，对于复成因锆石可能得到的是混合年 龄，对此应特别引起警惕!
高灵敏度离子探针 SHRIMP
该方法可对锆石内部微区进行分析，一般情况下可以 准确无误地获得各种成因锆石的年龄数据，了解锆石的 生长历史，具有较高的可信度。
图2 不同类型岩浆锆石的CL图像
(a)辉长岩中岩浆锆石， （b）花岗岩中岩浆锆石和残留核， （c）花岗岩中扇形分带锆石
侵入岩中的岩浆锆石
。
岩浆锆石（具有环带结构）的阴极发光CL图像
火山岩中锆石阴极发光图像(Chen Daizhao et al.,2009)
变质锆石是指在变质作用过程中形成的锆石。变质锆 石的形成主要有如下五种机制： (1)深熔过程中从熔体中结晶； （2）固相矿物分解产生的Zr和、Si，成核和结晶； (3)从变质流体中结晶； (4)原岩锆石的变质重结晶作用； (5)热液蚀变作用对原有锆石的淋滤和溶蚀。 因此，变质锆石的形成既可以是变质过程中新生长的 锆石(图3(a),(b))，又可以是变质作用对岩石中原有锆石不 同程度的改造(图3(c))，其中变质增生锆石既可以形成独 立的新生颗粒(图3(a))，还可以在原有锆石基础上形成变 质新生边(图3(b))。此外，锆石的蜕晶质化或蜕晶质化锆 石的重新愈合作用同样会对原有锆石产生不同程度的影响。
图8 同一地区不同变质条件下增生锆石外形和内部结构特征 (a)角闪岩相样品中的标志增生锆石， (b)角闪岩相到麻粒岩相过渡样品中的变质增生锆石， (c) 麻粒岩样品中的标志增生锆石
变质流体活动过程中形成的脉体中的锆石一般 具有非常规则的外形，局部或整个锆石颗粒具有明 显的面形分带或振荡环带(图9)。
岩浆锆石一般具有特征的岩浆振荡环带(图 2(a),(b))。振荡环带的宽度可能与锆石结晶时岩浆 的温度有关，高温条件下微量元素扩散快常常形成 较宽的结晶环带(如辉长岩中的锆石)(图2(a))；低 温条件下微量元素的扩散速度慢，一般形成较窄的 岩浆环带(如I型和S型花岗岩中的钻石)(图2(b))。岩 浆锆石中还可能出现扇形分带的结构(图2(c))，这 种扇形分带结构是由于锆石结晶时外部环境的变化 导致各晶面的生长速率不一致造成的。部分地慢岩 石中的锆石表现出无分带或弱分带的特征。在岩浆 锆石中往往有继承锆石的残留核(图2(b))。
但是锆石发生重结晶作用的区域不仅仅是发生过蜕晶化作用的区 域，在没有发生蜕晶化作用的晶质锆石区域同样可以发生重结晶作 用，只是发生重结晶作用需要较高的温度和、或较长的流体作用时 间。 由于变质重结晶过程中只是锆石晶格的重新调整，没有新的锆石 生成，因此重结晶锆石往往为自形到半自形，且外形与原岩岩浆锆 石环带形状相似，与原岩锆石之间没有明显的生长界限。同时，变 质重结晶锆石区域的CL强度比原岩锆石明显增强，内部结构一般为 无分带、弱分带、斑杂状分带或海绵状分带等，局部有岩浆环带的 残留, 见这些变质特征的锆石区域切割原岩锆石的振荡环带(图 12(a) 。在重结晶锆石与原岩锆石之间有时会出现弱CL强度的重结 晶前锋(图12(b))，而变质增生锆石则是指变质过程中发生成核和结 晶作用，有新的锆石从周围的介质中结晶出来。所以变质新生锆石 具有多晶面状-不规则状-规则外形，与原岩残留锆石之间界限清楚， 不同变质环境中增生的锆石有其特征的外形和内部结构，且受变质 锆石形成时的温度条件和寄主岩石的化学性质制约(图12(c), (d))。
图9 变质脉体中结晶的锆石(a)榴辉岩脉中的增生锆石， 具有规则的外形，无分带到局部清楚的结晶环带， (b)前进变质石英脉中的增生锆石，具有清楚的面型分带， (c)前进变质石英脉中变质增生锆石，具有明显的震荡环带，核部为CL较强， 外形不规则的残留锆石，边部亮白色区域为后期改造的结果， (d)蛇纹岩化过程中形成的锆石，具有清楚的震荡环带和扇形分带
1821±16 Ma
1820±8 Ma
变质锆石
变质锆石
1851±8 Ma2Fra bibliotek51±6 Ma
阜平新太古代TTG片麻岩中变质锆石特征
1816±9 Ma
1837±10 Ma
2026±9 Ma
2094±7 Ma
2072±7 Ma
1840±12 Ma
阜平古元古代花岗质片麻岩中变质锆石特征
Vavra等人对Ivrea地区的角闪岩相变质岩石、角闪岩 到麻粒岩过渡相变质岩石和麻粒岩相变质岩石中的变质增 生锆石进行了详细的外形和内部结构特征的对比研究后发 现，角闪岩相变质岩石中的变质增生锆石为自形、长柱状、 弱CL强度和弱的内部分带(图8(a))，过渡相变质岩石中的 变质增生锆石为短轴状、冷杉叶状分带或面状分带(图 8(b))，而麻粒岩相变质岩石中的变质增生锆石则主要表现 为等轴状、弱分带等特征，少量柱状面形分带的变质锆石 可能形成于前进变质阶段(图8(c))。据此他们认为锆石的 外形和内部结构特征受锆石生长时的温度条件控制，温度 条件控制了锆石各晶面生长速度，导致锆石出现不同的外 形和内部结构，并推测寄主岩石的性质可能也会对变质增 生锆石的外部形态和内部结构产生一定的影响。
岩浆锆石通常为半自形到自形，粒径20～ 250μm。产于金伯利岩及其相关岩石中的锆石常 为它形(少数情况下为半自形)，较大的粒径(毫米级 到厘米级)。部分基性一超基性岩中的锆石同样具 有不规则的形状和较大的粒径。火山岩中的锆石具 有较大的长宽比值(比值可以高达12），一般为长 柱状或针状的外形特征。
具有复杂结构的锆石定年具有非常重要的意义，可以得 到锆石不同结构区域的多组年龄，这些年龄可能分别对应 于锆石寄主岩石的原岩时代、变质事件时间(一期和/或多 期)及源区残留锆石的年龄等。 对于复杂的变质岩而言，这些样品中锆石的多组年龄如 何进行合理的地质解释，是目前锆石U-Pb年代学研究的 重点和难点。最近研究表明，锆石的显微结构、微量元素 特征和矿物包裹体成分等可以用来对锆石的形成环境进行 限定，进而为锆石U-Pb年龄的合理解释提供有效和重要 的制约。
图5 麻粒岩相变质锆石CL特征 (a)扇形分带， (b)面状分带， (c)冷杉状分带， (d) 弱分带或无分带
榴辉岩相变质增生锆石一般为半自形、椭圆形 和它形等，内部分带特征主要有无分带(6(a))、弱 分带(6(b))、云雾状分带(图6(c))或片状分带(图6}d) 等。角闪岩相变质增生锆石通常具有规则的外形， 且以柱面发育为其主要特点，在CL图像中一般为 无分带或弱分带的特征(图7)。
图4 变质锆石中典型的内部结构 (a)无分带结构， (b)弱分带结构， (c)扇形分带结构， (d)冷杉叶状分带， e)面状分带， (f)斑杂状分带， ( (g) (h)溶蚀结构， (i)海绵状分带， (j)流动状分带
麻粒岩相变质增生锆石一般为半自形、它形 到等轴状，内部分带特征为扇形分带(图5(a))、面 状分带(图5(b))、冷杉叶状分带(图5(c))、弱分带或 无分带(图5(d))等。
1、锆石图象 2、锆石Th、U含量及Th/U比值 3、锆石的包裹体研究 4、对锆石U-Pb年龄的制约 5、讨论
1、锆石图像 常用揭示锆石内部结构的方法有HF酸蚀刻图像、背散 射电子(BSE)图像和阴极发光电子(CL)图像等。 HF酸蚀刻法的应用原理是由于锆石不同区域表面的微 量元素含量和蜕晶化程度的差异导致其稳定性和抗HF酸 腐蚀能力的不同，在HF酸的作用下，这些钻石的内部结 构就会显示出来 (图1(a))。这种方法简单易行，不需要大 型仪器设备，但它可能会对锆石表面造成不同程度的破坏 作用。 BSE图像揭示的是锆石表面平均分子量的差异。除可 以揭示锆石的内部结构外，锆石的BSE图像还可以很好地 显示锆石的表面特征(如包裹体的分布和裂隙的发育情况 等)(图1(b))。