Zirkoon, Zirkonia, Zirkonium Mineralen

Zirkoon lijkt misschien een beetje saai naast die infomercials voor goedkope zirconia sieraden. De zirkoniummineralen vormen een serieus bos.

zirkonium

Zirkoon is een leuk juweeltje, maar tegenwoordig is het uit de gratie. Zirkoon-zirkoonsilicaat of ZrSiO₄-is een harde steen, rangschikking 7½ op de schaal van Mohs, maar andere stenen zijn harder en de kleuren zijn niet uniek. Tradition heeft een slank dossier over zirkoon; één site zegt dat het de reputatie had "slaap te bevorderen, welvaart te brengen en eer en wijsheid te bevorderen", maar hey, gewoon het geld hebben om eigen juwelen is daar goed voor. Het heeft enkele kleine mineralogische verschillen. Het is het enige juweel in de tetragonale kristalklasse, voor wat dat waard is. En het is de dichtste van de belangrijkste edelstenen, maar dat betekent een zirkoon van een bepaald karaatgewicht kleiner dan elk ander juweel van hetzelfde gewicht.

Misschien kan zirkoon meer respect krijgen als we kijken naar de waarde ervan voor geologen. Zirkoonkorrels komen bijna overal voor waar sedimenten zijn omdat het mineraal zo taai is. Het stijgt door de korst in stollingsgesteenten en wordt geërodeerd in het beeksysteem, uitgewassen naar zee en neergelegd in de sedimentbedden waar het deel wordt van de volgende cyclus van zandsteen en schalie - totaal onaangetast! Zirkoon is het ultieme geologische recyclebaar; het kan zelfs metamorfisme verdragen. Dat maakt het een geweldig indicatormineraal. Als je het op de ene plaats in graniet vindt, en ergens anders in een zandsteen, heb je iets geleerd over de geologische geschiedenis en de geografische omgeving die de zirkonen van de eerste naar de tweede plaats bracht.

Het andere ding over zirkoon is zijn onzuiverheden, vooral uranium. Het uranium-lood (U-Pb) systeem van datering van rotsen is tot grote nauwkeurigheid verfijnd, en U-Pb zirkoon datering is nu een nauwkeurig hulpmiddel voor rotsen zo oud als de aarde zelf, zo'n 4,6 miljard jaar. Zircon is hier goed voor omdat het deze elementen stevig vasthoudt.

"Zirkoon" wordt meestal uitgesproken als "ZURK'n", hoewel u ook "ZUR-KON" hoort.

Zirconia / baddeleyiet

Zirconia of CZ staat bekend als een nep diamant, maar ik denk dat het in plaats daarvan moet worden beschouwd als een superieur zirkoon. CZ is een vervaardigde oxideverbinding, ZrO₂, geen silicaat en "zirconia" is een chemische naam, geen minerale naam.

Er is een natuurlijk voorkomende vorm van zirkonia, baddeleyite genoemd. Het verschil tussen baddeleyite en CZ is de manier waarop het zirkonium en de zuurstofatomen zijn verpakt: het mineraal is een monoklien kristal en de edelsteen is kubisch (isometrisch), dezelfde kristalstructuur als diamant. Dat maakt CZ extreem hard, alleen diamant, saffier en chrysoberyl kunnen eraan krassen.

De Verenigde Staten hebben meer dan 14.000 ton baddeleyiet in voorraad vanwege het zirkoniumgehalte. Net als zirkoon is het handig voor het dateren van extreem oude rotsen, hoewel het gebruik in tegenstelling tot zirkoon beperkt is tot stollingsgesteenten.

"Baddeleyite" wordt door de meeste geologen uitgesproken als "ba-DELLY-ite", maar degenen die het beter kennen, spreken het uit "BAD-ly-ite".

Zirconolite

Zirconolite, CaZrTi₂O₇, is noch een silicaat noch een oxide maar eerder een titanaat. In 2004 werd gerapporteerd dat het nog beter was voor het dateren van oude stenen dan zirkoon, en gegevens oplevert die zo nauwkeurig zijn als het SHRIMP-instrument (gevoelige hoge-resolutie ionenmicrobe). Zirconoliet, hoewel zeldzaam, kan wijdverspreid zijn in stollingsgesteenten maar niet herkend omdat het op rutiel lijkt. De manier om het zeker te identificeren is door gespecialiseerde elektronenmicroscopietechnieken op de kleine korrels te gebruiken voordat de GARNALEN erop worden ingezet. Maar deze technieken kunnen een datum afleiden uit een korrel van slechts 10 micron breed.

"Zirconolite" wordt uitgesproken als "zir-CONE-alite."

The Geologist's Gem

Overweeg wat onderzoeker Larry Heaman deed, zoals gemeld in april 1997 om een ​​idee te krijgen van wat mensen met zirkonen kunnen doen. Geologie. Heaman haalde zirkoon (en baddeleyite) uit een reeks oude Canadese dijken, en kreeg minder dan een milligram van 49 kilogram rots. Van deze spikkels, minder dan 40 micron lang, heeft hij een U-Pb-leeftijd afgeleid voor de dijkzwerm van 2.4458 miljard jaar (plus of min een paar miljoen), net na het einde van de Archean Eon in de vroegste proterozoïsche tijd.

Uit dat bewijs herbouwde hij twee grote brokken van het oude Noord-Amerika, stopte het "Wyoming" -terras onder het "Superior" -terras en voegde zich toen bij hen aan "Karelië", het terrane dat onder Finland en het aangrenzende Rusland lag. Hij noemde zijn resultaten bewijs van 's werelds eerste aflevering van overstroming-basalt vulkanisme of Grote Igneous Province (LIP).

Heaman dekte zichzelf af door te speculeren dat de eerste LIP 'ofwel (1) het afnemen van een krachtig mantelconvectieregime dat gedurende de archaïsche en volledig verdwenen mantelpluimen heerste gedurende meer dan de helft van de geschiedenis van de aarde, of (2) de catastrofale periode kon weerspiegelen ineenstorting van een stratificatie van de stabiele dichtheid in de kern van de aarde die leidde tot een plotselinge toename van de warmteflux bij de grens van de kernmantel. " Dit is veel om uit een paar kleine stukjes zirkoon en baddeleyite te geraken.

PS: Het oudste object op aarde is een korrel zirkoon die bijna 4,4 miljard jaar oud is. Het is het enige dat we hebben diep in de vroegste Archean, en het bewijst dat de Aarde zelfs toen al vloeibaar water bevatte.