鋯石基本介紹

鋯石是一種硅酸鹽礦物，它是提煉金屬鋯的主要礦石。鋯石廣泛存在于酸性火成巖，也產(chǎn)于變質(zhì)巖和其他沉積物中。鋯石的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，所以在河流的砂礫中也可以見到寶石級的鋯石。

鋯石有很多種，不同的鋯石會有不同的顏色，如紅、黃、橙、褐、綠或無色透明等等。經(jīng)過切割后的寶石級鋯石很像是鉆石。鋯石過去還被叫作鋯英石或風(fēng)信子石。

鋯石可耐受3000℃以上的高溫，因此可用作航天器的絕熱材料。 人造鋯石,化學(xué)名：cubic zirconia

鋯石又稱鋯英石，日本稱之為“風(fēng)信子石”，它是十二月生辰石，象征成功。（十二月生辰石還有綠松石、青金石）它的英文名字是Zircon ，是地球上形成最古老的礦物之一。因其穩(wěn)定性好，而成為同位素地質(zhì)年代學(xué)最重要的定年礦物，已測定出的最老的鋯石形成于43億年以前。鋯石為礦物名稱，舊稱鋯英石，風(fēng)信子石，透明者作為寶石，稱鋯石寶石。其來源一說可能是在阿拉伯文“Zarkun”的基礎(chǔ)上演變而來的，原意是“辰砂及銀朱”；另一說認為是來源于古波斯語“Zargun”，意即“金黃色”。第一次正式使用“Zircon”是在1783年，用來形容來自斯里蘭卡的綠色鋯石晶體。

鋯石的化學(xué)成分：硅酸鋯；化學(xué)組成為Zr[SiO?]，晶體屬四方晶系的島狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽礦物。晶體呈短柱狀，通常為四方柱、四方雙錐或復(fù)四方雙錐的聚形。鋯石顏色多樣，有無色、紫紅、金黃色、淡黃色、石榴紅、橄欖綠，香檳，粉紅，紫藍，蘋果綠等，一般有無色、藍色和紅色品種。色散高，有金剛光澤。無解理。摩氏硬度7.5-8，比重大，達4.4-4.8。

理論組成(wB%)： ZrO?67.1，SiO2 32.9。有時含有MnO、CaO、MgO、Fe2O3、Al?O3、TR2O3、ThO2、U3O8、TiO2、P2O5、Nb2O5、Ta2O5、H2O等混入物。H2O、TR2O3、U3O8、(Nb,Ta)2O5、P2O5、HfO2等雜質(zhì)含量較高，而ZrO2、SiO2含量相應(yīng)較低時，其物理性質(zhì)也發(fā)生變化，硬度和相對密度降低，且常變?yōu)榉蔷B(tài)。因而形成多種變種：山口石，TR2O3 10.93%，P2O5 17.7%；大山石，TR2O3 5.3%，P2O5 7.6%；苗木石，TR2O3 9.12%，(Nb,Ta)2O5 7.69%，含U、Th較高；曲晶石，含較高TR2O3、U3O8，因晶面彎曲而故名；水鋯石，含H2O 3~10%；鈹鋯石，BeO 14.37%，HfO2 6.0%；富鉿鋯石，HfO2 可達24.0%。

鋯石 在各種火成巖中作為副礦物產(chǎn)出。在堿性巖和堿性偉晶巖中可富集成礦，著名的產(chǎn)地有挪威南部和俄羅斯烏拉爾。鋯石也常富集于砂礦中。世界上重要的寶石級的鋯石產(chǎn)于老撾、柬埔寨、緬甸、泰國等地。中國東部的堿性玄武巖中也有寶石級的鋯石。鋯石是提取鋯和鉿的最重要的礦物原料，也用于國防和航天工業(yè)。

鋯石是硅酸鹽類礦物，按其物理性質(zhì)和化學(xué)成份可分為高型和低型兩個變種。結(jié)晶完整的晶體多為“高型”；晶體極差或無晶者為“低型”。也有分為高、中、低三種的。但就寶石價值來說，高型鋯石價值較高。

鋯石是天然寶石中折射率僅次于鉆石、色散值很高的寶石，無色透明的鋯石酷似鉆石，是鉆石很好的代用品。常用的鋯石多呈無色、紅褐色、褐紅色、綠色等。但最流行的顏色是藍色和無色兩種，其中以藍色價值較高，且一般都經(jīng)過人工熱處理。市場上的許多鋯石，都是經(jīng)過熱處理之后再拿出來銷售。這是因為處理后的寶石比原來的寶石更漂亮、更好銷。

鋯石的晶體屬四方晶系，a0=0.662nm，c0=0.602nm；Z=4。結(jié)構(gòu)中Zr與Si沿c軸相間排列成四方體心晶胞。晶體結(jié)構(gòu)可視為由[SiO4]四面體和[ZrO8]三角十二面體聯(lián)結(jié)而成。[ZrO8]三角十二面體在b軸方向以共棱方式緊密連接。

復(fù)四方雙錐晶類，D4h-4/mmm（L44L25PC）。晶體呈四方雙錐狀、柱狀、板狀，且形態(tài)與成分密切有關(guān)。主要單形：四方柱m、a，四方雙錐p、u，復(fù)四方雙錐x?？梢莱上铍p晶?？膳c磷釔礦成規(guī)則連生。

無色、 淡黃、紫紅、淡紅、藍、綠、煙灰色等。玻璃至金剛光澤，斷口油脂光澤。透明到半透明。硬度7.5~8。相對密度4.4~4.8。因常具有放射性而引起自身的非晶化，透明度、光澤、密度、硬度均下降。

X射線照射下發(fā)黃色，陰極射線下發(fā)弱的黃色光，紫外線下發(fā)明亮的橙黃色光。

偏光鏡下：無色至淡黃色，色散強，折射率大。No=1.91~1.96，Ne=1.957~2.04。均質(zhì)體折射率降低，N=1.60~1.83。

熔點2340~2550℃。氧化條件下，在1300~1500℃穩(wěn)定；1550~1750℃分解，生成ZrO2 SiO2。線性熱膨脹系數(shù)5.0?10-6/℃（200~1000℃），且耐熱震動，穩(wěn)定性良好。高溫下不與CaO、SiO2、C、Al2O3等反應(yīng)，抗渣蝕能力強，不粘鋼水。

鋯石按它的結(jié)晶程度分為高型（四方晶系，受輻射少或無，晶格沒有或很少發(fā)生變化的鋯石），低型（有多種非晶質(zhì)混合物組成，結(jié)晶程度低，晶格變化大），中型（介于高和低之間），硬度由低型到高型發(fā)生變化，低型可低至6，高型可高至7.5，密度也一樣從低型到高型逐漸變大，范圍為3.90~4.73，鋯石無解理，斷口呈貝殼狀，鋯石較脆，常見邊角有破損，稱為紙蝕效應(yīng)。有的鋯石也可具貓眼或星光效應(yīng)，只是比較罕見。

鋯石 的成分中含有放射性元素鈾（U）和釷（Th）。但含量很低，遠低于安全系數(shù)。所以大家可以放心地佩戴鋯石裝飾品。

鋯石是一種性質(zhì)特殊的寶石。它有較高的折光率和較強的色散，無色或淡藍色的品種加工后，象鉆石一樣有較強的出火現(xiàn)象。由于它在外觀上與鉆石很相似，因而被譽為可與鉆石媲美的寶石。

早在古希臘時，這種美麗的寶石就已被人們所鐘情。相傳，猶太主教胸前佩戴的十二種寶石中就有鋯石，稱為“夏信斯”。據(jù)說，鋯石的別名“風(fēng)信子石”，就是由“夏信斯”轉(zhuǎn)言而來，流行于今天的日本，我國的香港及內(nèi)地。

鋯石一名源于阿拉伯語的朱之意和金色之意，而古印度曾稱鋯石為“月食石”。這也說明這種寶石的顏色常見于紅色、金黃色、無色。同時從另一個側(cè)面說明，鋯石在古時的阿拉伯、波斯和印度地區(qū)就十分受歡迎。

大家知道，許多東西經(jīng)過熱處理就可以變性，鋯石也是如此。如果對低型的鋯石加熱到一定程度時，其就會變成無色透明晶體。比如：斯里蘭卡的鋯石多為綠色低型的，經(jīng)過熱處理后，顏色明顯變淡，成為高型的鋯石寶石。我國海南省產(chǎn)的紅色、棕色鋯石，經(jīng)過熱處理，可以變成無色的。

寶石界把鋯石、綠松石、青金石同列為十二月生辰石，象征勝利，好運，是成功的保證。

我國有部分紅色或棕紅色的鋯石，不經(jīng)改色處理，也可直接研磨成美麗的寶石。但應(yīng)該注意，我國紅低型鋯石也是二色性較強的寶石。如果從紅鋯石某一方向上看是紅色，而從另一方向看，又是淡色或接近無色。所以，加工時，必須按一定方向研磨，讓紅色出現(xiàn)在磨型正面。

鋯石的著名產(chǎn)地有斯里蘭卡、泰國、老撾、柬埔寨。我國云南出產(chǎn)的鋯石一般需經(jīng)加熱改色處理。

我們在商場里看到的一些鉆石的替代品——營業(yè)員聲稱的鋯石，并不是前文所說的天然鋯石，而且一種人工合成的立方氧化鋯（Cubic Zirconia），簡稱CZ，價格遠低于天然鋯石，是鉆石的一種最常見的替代品，請勿將它與天然鋯石混淆。

鋯石在酸性和堿性巖漿巖中廣泛分布，基性巖和中性巖中亦常產(chǎn)出。

四方短柱狀，四方雙錐狀。硬度大，金剛光澤。與金紅石的區(qū)分是硬度大，金紅石有完全解理。與錫石區(qū)別是鋯石的密度較小。與獨居石區(qū)別是鋯石具四方柱狀晶形，且硬度較大。

鋯石主要鑒定特征有：高折射率、強光澤、高雙折射率、高密度、高色散和典型的光譜特征等。

由于鋯石色彩豐富，而且顏色深淺程度變化較大，因此，鋯石可與任何顏色、透明度的寶石相混。最易于相混的寶石有鉆石、尖晶石、金綠寶石、藍寶石、紅寶石、石榴子石、鋯石寶石、托拍石等。

鋯石首飾十分精美，越來越多的新娘結(jié)婚的時候不會選擇點鉆做的首飾，而是選擇性價比更高的鋯石首飾，非常炫彩奪目。去海邊、日常佩戴這種首飾都是非常漂亮迷人！

鋯石是常見的寶石用礦物，但是鋯石往往含有放射性元素，故而有些鋯石有放射性，特別是綠色的鋯石，最好不要作為首飾佩戴，這樣的鋯石很可能有放射性。而且如果是首飾用的鋯石，低型鋯石也是不能接受的，低型鋯石是由于放射性而晶體變?yōu)榉蔷w的鋯石，也是有放射性的。

鋯石的評價與選購。主要依據(jù)因素是顏色、凈度、切磨的款式和重量。鋯石的最為流行的顏色為無色和藍色，以藍色者價值較高。無色鋯石：是寶石級鋯石的最優(yōu)質(zhì)品種，因其色散度高，透明無色，常用做鉆石的代用品。藍色鋯石：是鋯石的優(yōu)質(zhì)品種，價值最高，以鮮艷的藍色，透明無暇和高的色散倍受人喜愛。鋯石性脆，硬度比鉆石低的多，當做飾品佩帶時必須小心。

熱處理可以改變鋯石的顏色，也可以改變鋯石的類型。

1.改變顏色

不同產(chǎn)地的鋯石經(jīng)熱處理會出現(xiàn)不同的顏色。

1）在還原的條件下進行熱處理可產(chǎn)生藍色或無色的鋯石。其中最重要的是越南紅褐色的鋯石原料，經(jīng)熱處理后產(chǎn)生無色、藍色、金黃色，這是寶石首飾中最常見的品種。熱處理步驟如下：

首先樣品放在封閉的坩堝里（一般放1kg），放進爐子中，在減壓還原的條件下進行加熱900~1000°C，約可使30%的樣品達到寶石級。剩下70%顏色差但凈度好的藍色鋯石，再經(jīng)進一步加熱可產(chǎn)生無色的鋯石。這一步熱處的目的是去除鋯石中的褐色色調(diào)，以產(chǎn)生無色的鋯石，同時產(chǎn)生白霧狀效果。

2）在氧化條件下進行熱處理，溫度達到900°C時可產(chǎn)生金黃色和無色的鋯石，有些樣品可呈紅色。上述熱處理兩個步驟下來仍未達到寶石級顏色的樣品也可以在這種氧化條件下熱處理成無色或金黃色的鋯石。

經(jīng)熱處理可得到無色、藍色、黃色及橙紅色鋯石。但有些熱處理鋯石受到強烈日光照射或隨時間推移會部分甚至全部恢復(fù)原色。如藍色鋯石產(chǎn)生不悅目的綠藍色或褐藍色，這種部分恢復(fù)的鋯石有時放在有木炭的坩堝里，加熱至800~900°C，又可完全轉(zhuǎn)為藍色。此現(xiàn)象與因產(chǎn)地不同而導(dǎo)致的鋯石中雜質(zhì)成分的差異有密切關(guān)系。

2.改變類型

加熱至1450°C，持續(xù)長時間的熱處理可引起硅和鋯石重結(jié)晶，將低型的鋯石轉(zhuǎn)向高型的鋯石。經(jīng)這種處理，低、中、高型的鋯石都能提高密度（可達4.7g/cm3），具有較高的折射率和清楚的吸收線，同時還可以提高透明度和明亮程度。熱處理引起的重結(jié)晶還可產(chǎn)生纖維狀微晶，形成貓眼。

經(jīng)熱處理的鋯石表面或棱角處容易發(fā)生碎裂和小破坑。

鋯石的輻照處理與熱處理結(jié)果是相反的逆變化過程。幾乎所有經(jīng)熱處理得到的高型鋯石改變品經(jīng)輻照處理（X射線、γ射線、高能電子等）都可以恢復(fù)熱處理前的顏色，甚至變深。天然產(chǎn)出的鋯石在輻照下也會發(fā)生變色，如無色鋯石在X射線照射下可變成深紅色、褐紅色或紫色、橘黃色；藍色鋯石在X射線輻照下可變成褐色—紅褐色。但這類輻照改色鋯石往往不穩(wěn)定，在光照或加熱時很快恢復(fù)原狀。

提取Zr、Hf的主要礦物原料。鋯石的主要工業(yè)用途如下：耐火材料;型砂材料;陶瓷原料；寶石原料。

鋯石極耐高溫，其熔點達2750。并耐酸腐蝕。世界上有80%的鋯石直接用于鑄造工業(yè)、陶瓷、玻璃工業(yè)以及制造耐火材料。少量的鋯石用于鐵合金、醫(yī)藥、油漆、制革、磨料、化工及核工業(yè)。極少量的鋯石用于冶煉金屬鋯。

含ZrO265～66%的鋯英石砂因其耐熔性(熔點2500℃以上)而直接用作鑄造廠鐵金屬的鑄型材料。鋯英石砂具有較低的熱膨脹性、較高的導(dǎo)熱性，而且較其他普通耐熔材料有較強的化學(xué)穩(wěn)定性，因此優(yōu)質(zhì)鋯英石和其他各種粘合劑一起有良好的粘結(jié)性而用于鑄造業(yè)。鋯英石砂也用作玻璃窯的磚塊。而鋯英石砂和鋯英石粉與其他耐熔材料混合還有其他用途。

鋯石

鋯英石和白云石一起在高溫下反應(yīng)生成二氧化鋯或鋯氧(ZrO2)。鋯氧也是一種優(yōu)質(zhì)耐熔材料，雖然其晶形隨溫度而變。穩(wěn)定的鋯氧還含有少量的鎂、鈣、鈧或釔的氧化物，穩(wěn)定的鋯氧熔點接近2700,它抗熱震，在一些冶金應(yīng)用中比鋯英石反應(yīng)差。穩(wěn)定的鋯氧導(dǎo)熱性低，在工業(yè)鋯氧中，二氧化鉿作耐熔物使用是無害的。

金屬形式存在的鋯，主要用于化學(xué)工業(yè)和核反應(yīng)堆工業(yè)，以及用于要求耐蝕、耐高溫、特殊熔合性能或吸收特殊中子的其他工業(yè)，在美國，鋯總消耗量中約有8%用于這些工業(yè)，而鉿金屬的唯一有意義的應(yīng)用是用在軍艦的核反應(yīng)堆。

鋯金屬用多段提煉法獲得。最初鋯英石在電爐中和焦炭反應(yīng)產(chǎn)生碳氫化鋯，然后氯化生成四氯化鋯。鎂還原四氯化鋯法（Thekrollprocess）包括四氯化物的還原，它把鎂金屬放在一種惰性的氣體中，用來獲得海綿狀鋯金屬?？梢杂玫饣餆犭x解法精煉高純度鋯金屬，在這一過程中，依靠金屬和碘蒸氣在200℃的溫度下發(fā)生反應(yīng)，并將易揮發(fā)的碘送往連接器中，使鋯成為易揮發(fā)碘的形態(tài)，從而與大多數(shù)雜質(zhì)分離。大約在1300℃的溫度下，碘化物在加熱的燈絲上被分離。燈絲上附著高純度的鋯。釋放出來的碘從燈絲中轉(zhuǎn)移，這種產(chǎn)物稱為鋯晶棒。

可將均質(zhì)體寶石的鉆石、尖晶石、石榴子石等區(qū)分開來，因為，鋯石是非均質(zhì)寶石，在偏光鏡下呈四明四暗的消光現(xiàn)象，而均體寶石為全消光或斑狀消光。

測折射率、密度、光譜、觀察刻面邊棱重影以及包裹體等，易將鋯石與其余相似寶石區(qū)分來。

用寶石的棱角在玻璃的表面輕輕劃過如能在玻璃表面輕易劃出痕跡的是鋯石反之則是贗品。

用十倍放大鏡從不同方向觀看寶石，透過寶石觀察寶石另一面如發(fā)現(xiàn)另一面的交角線條變成了雙影，那就是鋯石，如果還是單線則是贗品。

很多較好的鋯石與鉆石用肉眼很難分辨開來

一、鋯石是非均質(zhì)體，從琢磨好的鋯石刻面石頂面往下看，可以見到底部的棱面具有清晰的雙影，而鉆石則無此雙影。

二、鉆石的硬度為10，而鋯石的硬度為8。用鋯石來刻劃硬度為9的標準硬度片刻不動，便可與鉆石區(qū)別。

三、鉆石的比重為3．52，而鋯石的比重則達4．2以上。

鋯石中常含Th、U，故可以測定鋯石中的Th/U的含量和由它們衰變而成的幾種鉛同位素之間的比值和它們與U的比值，從而測定鋯石及其母巖的絕對年齡。

用來檢查質(zhì)量的工具：鑷子，小鏟子，臺燈，卡尺和A4紙 ? ?

鋯英石的評價主要依據(jù)因素是顏色、凈度、切磨的款式和重量。鋯英石的最為流行的顏色為無色和藍色，以藍色者價值較高。色彩帶綠的藍鋯英石，若色調(diào)分布均勻，價值也較高。無色鉻石帶灰褐色調(diào)可重新加熱處理除去之。

金黃色或金黃褐色鋯英石以及透明、顏色均一的其他顏色鋯英石，都是罕見的，價值也較高，渾濁、色彩不勻的鋯英石價值就低多了。

凈度或透明度不只表現(xiàn)在有無包裹體或霧狀渾濁感。由于市場上鋯英石大多經(jīng)過加熱改善，需嚴格檢查邊線及各面棱有無磨損。熱處理使鋯英石變脆，熱處理的比天然品更易出現(xiàn)微裂紋。

切工評價除要看對稱性及棱線是否平直外擴還需檢查定向準確性，臺面不垂直光軸，不只是會出現(xiàn)雙影、使琢件光彩變模糊，也會使藍鋯英石等彩色鋯英石閃出邪色。