ジルコン:ケイ酸塩鉱物、宝石、ジルコニウムの主要鉱石
ジルコン(ZrSiO4)は、宝石およびジルコニウムの主要鉱石として利用される天然のケイ酸塩鉱物である。U–Pb年代測定に重要で、世界各地の多様な岩石に含まれる。
概要
ジルコンは、化学式ZrSiO4で表される天然のケイ酸ジルコニウム鉱物である。火成岩、変成岩、堆積岩など幅広い種類の岩石中に形成され、砂鉱床および硬岩鉱床に広く分布する。宝石品質の透明な結晶は強い輝きを示し、古くから宝石としてカットされてきた。化学的・物理的な耐久性をもつため、ジルコンは宝石市場と工業的なジルコニウム生産の双方で長年にわたり重要である。
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10 画像物理的・光学的特性
ジルコンの結晶は通常、正方晶系に属し、整った柱状結晶として産することが多い。この鉱物は比較的密度が高く、顕著な屈折特性をもつ。鮮やかなファイアと強い複屈折を示すことがあり、特定の角度から見るとファセット像が二重に見える場合がある。モース硬度はおよそ7~7.5で、無色のほか、褐色、黄色、赤色、青色などを示す。一部の色は天然のものであり、ほかは加熱処理によるものである。
地質学的重要性と年代測定
ジルコンは結晶構造中にウランとトリウムを取り込む一方で鉛を排除するため、ウラン・鉛(U–Pb)放射年代測定にとって価値が高い。個々のジルコン粒子は地質学的な履歴を保存しうるため、その一部は知られている地球起源物質のうち最古級に属する。古いジルコン粒子の研究は、初期地球の過程や地殻形成の研究に用いられており、地質年代学および岩石学における重要な手段となっている。
用途と例
- 宝石:透明で良好にカットされたジルコンは宝飾品に使用される。その輝きから、かつてはダイヤモンドの代用品として販売されたこともある。多くの宝石用ジルコンには、色を変化または向上させるための加熱処理が施される。
- 工業:ジルコンサンドはジルコニウム金属およびその化合物の主要な原料であり、これらはセラミックス、耐火材料、鋳造用鋳型、特殊合金に用いられる。ジルコニウム金属は、極めて高純度の場合、化学処理や原子炉にも用途がある。
- 科学:地質学者は、岩石形成の時期と条件を復元するためにジルコン粒子を分析する。
変種、処理と識別
宝石品質のジルコンは、酸化ジルコニウム(ZrO2)から作られる合成材料であるキュービックジルコニアと混同してはならない。天然ジルコンは異方性をもち複屈折を示すため、しばしばファセット像が二重に見える。これに対し、キュービックジルコニアは等方性であり、均一な光学特性を得るために製造される。宝石商や宝石学者は、密度、硬度、屈折挙動、分光法により、ジルコンをダイヤモンドや模造石と区別する。ジルコンの色を変化させたり安定させたりする目的で、加熱処理および照射処理が一般に行われる。
特記事項と参考資料
ジルコンは米国の一部の12月の誕生石リストに掲載されている。また、特定の色の変種は、歴史的にジャシンスまたはヒヤシンスなどの名称でも知られてきた。より専門的な概要や鉱物データについては、鉱物学の文献やデータベースを参照されたい。基本的な鉱物情報、地質学研究の資料、宝石識別ガイド、経済・鉱業の概要がある。
関連項目
著者
AlegsaOnline.com ジルコン:ケイ酸塩鉱物、宝石、ジルコニウムの主要鉱石 Leandro Alegsa
URL: https://ja.alegsaonline.com/art/110652
出典
- geology.wisc.edu : "Evidence from detrital zircons for the existence of continental crust and oceans on the Earth 4.4 Gyr ago"
- doi.org : 10.1038/35051550
- doi.org : 10.1038/35051557
- doi.org : 10.1016/j.epsl.2008.05.032
- physorg.com : "Ancient mineral shows early Earth climate tough on continents"
- doi.org : 10.1016/j.epsl.2006.01.054
- doi.org : 10.1016/j.epsl.2005.04.028