ZIRCON
Zircon được biết đến như những khoáng vật quý, được sử dụng trên các đồ trang sức với nhiều màu sắc khác nhau, từ không màu tới màu vàng đỏ, da cam và nâu, lục nâu, lục sáng tời màu xanh da trời. Loại không màu; nâu vàng (vàng rơm) và xanh da trời là loại mới chỉ nói đến gần đây. Đó là những màu do xử lý nhiệt của zircon. Cùng với ánh kim cương nó có tầm quan trọng đáng kể trong ngành trang sức.
Zircon được biết đến như những khoáng vật quý, được sử dụng trên các đồ trang sức với nhiều màu sắc khác nhau, từ không màu tới màu vàng đỏ, da cam và nâu, lục nâu, lục sáng tời màu xanh da trời. Loại không màu; nâu vàng (vàng rơm) và xanh da trời là loại mới chỉ nói đến gần đây. Đó là những màu do xử lý nhiệt của zircon. Cùng với ánh kim cương nó có tầm quan trọng đáng kể trong ngành trang sức.
Tinh thế Zircon từ Tocantins, Brazil (2×2 cm)
1. Khái quát chung
Tên gọi zircon được bắt nguồn từ các từ biệt ngữ, theo tiếng A Rập có nghĩa là
màu đỏ son, và theo tiếng Iran là màu vàng. Cho đến nay zircon được biết nhiều
tên khác nhau như “zargoon” hoặc “cerkonier”; tên đầu được bắt nguồn từ chữ
gaicon tiếng Italian, có lẽ là biến tướng của biệt ngữ.
2. Thành phần hoá học và cấu trúc tinh thể
2.1. Thành phần hoá học
Thành phần hoá học của zircon là silicát của zirconni (ZrSiO4). Thường xuyên có
một ít Fe trong thành phần dưới dạng tạp chất và thay thế một phần Zr với hàm
lượng thay đổi khoảng 0,5 - 4%.
Đôi khi chứa Al2O3 bao giờ cũng chứa Hafini (HFO2) cuối cùng, thành phần zircon
rất giàu chất phóng xạ Thorium và uranium.
2.2. Cấu trúc tinh thể
Zircon kết tinh trong hệ tứ phương, dạng đối xứng lưỡng tháp tứ phương. Hình
dạng tinh thể thường là do sự kết hợp của lăng trụ vuông với tháp vuông ở hai
đầu. hoặc kết hợp với những lăng trụ có độ nghiêng khác nhau ở hai đầu. Nếu
phần lăng trụ nhỏ có thể dễ nhầm với hình 8 mặt.
Mô hình cấu trúc của tinh thể zircon
Các dạng quen của zircon và tinh thể
thực
3. Các tính
chất vật lý và quang học
3.1. Các tính chất vật lý
- Độ cứng thay đổi từ 7 tới 7,5 theo độ cứng Mohs và không đồng nhất trong toàn
viên đá, yếu tố này gây khó khăn cho việc đánh bóng.
- Cát khai không đáng kể hoặc rất không hoàn toàn.
- Vết vỡ dạng vỏ sò, tương đối giòn.
- Tỉ trọng của zircon có sự thay đổi đặc biệt, do trên thực tế không chỉ có một
loại zircon mà là hai loại: zircon cao và zircon thấp; có nhiều tài liệu nói
đến 3 loại, những loại trung gian thực ra cũng cùng một pha biến đổi với một
trong hai loại kia.
+ Loại zircon cao được kết tinh đầy đủ và có tỉ trọng thay đổi từ 4,67 tới
4,70.
+ Loại zircon thứ hai gọi là loại thấp có tỉ trọng khoảng 4,0 (3,95 - 4,1) nó
là kết quả từ những đá có nguồn gốc từ loại cao trong đó cấu trúc mạng tinh thể
bị phá vỡ, vì vậy chúng chứa ít nhiều silic và zircon dạng vô định hình.
Sự phá vỡ cấu trúc mạng này do hiện tượng phá huỷ của các hạt X (hạt nhân của
nguyên tố He) do các nguyên tố phóng xạ tỏng zircon. Đó có thể là do uranium
hoặc thorinium, chúng có dấu vết như nhau trong zircon.
Chúng ta hiểu rằng sự phá vỡ mạng tinh thể zircon diễn ra không phải ngay lập
tức, do vậy những viên zircon loại này là sản phẩm phân huỷ không toàn toàn,
chỉ một phần hoàn toàn phân huỷ hoặc mới chỉ bắt đầu bằng phân huỷ.
Do vậy, zircon có nhiều tỉ trọng trong khoảng của loại cao và loại thấp. Những
đã bị phân huỷ một phần này có thể gọi là loại chuyển tiếp.
3.2. Các
tính chất quang học:
- Chiết suất : Giá trị chiết suất của zircon thay đổi đáng kể loại “cao” có giá
trị chiết suất 1,92 đối với tia thường và 1,98 đối với tia bất thường, lưỡng
chiết suất 0,059.
Chiết suất và lưỡng chiết suất giảm dần từ loại “cao” đến loại “thấp” giảm tới
giá trị chiết suất 1,78. Những loại đặc biệt có tính đẳng hướng, có giá trị
chiết suất đơn, và chúng có độ cứng thấp (6,5).
- Tính đa sắc và độ tán sắc: Mặc dù zircon có khúc xạ kép rõ ràng,
thông thường không thấy hiện tượng lưỡng sắc. Trừ loại màu xanh do xử lý nhiệt,
nhưng đá này trên thực tế có lưỡng sắc mạnh; màu kép trong chúng là màu xanh da
trời đậm theo phương bình thường và không màu theo phương bất thường.
- Phổ hấp thụ: Quang phổ được quan sát được ở zircon là những dải hẹp rất mạnh
và những đường mịn từ đầu đến cuối quang phổ do phógn xạ uranium trong zircon
có thể quan sát được.
Loại nâu phớt lục ở Buma biểu hiện quang phổ rất giàu, có thể thấy ở một viên
đá hơn 40 vạch.
+ Loại zircon màu trắng và da cam từ Uran chỉ quan sát thấy vài dải.
+ Loại màu zircon đỏ của Pháp thường trống các dải.
+ Loại không màu, xanh da trời và vàng rơm đã xử lý nhiệt từ Đông Nam á cho
thấy quang phổ cực kỳ yếu. Thường chỉ thấy mỗi đường mạnh là 6535 A0 là có thể
nhìn thấy.
Các dải quang phổ chính của zircon là: 6910, 6830, 6625, 6605, 6535 (mạnh nhất)
6210, 6150, 5895, 5375... 4327 Ao.
Quang phổ của loại zircon “thấp” mà một phần vô định hình thì kém rõ ràng hơn,
chỉ thấy một vạch ở dải sóng dài 6535A0.
Phổ hấp thụ là một đặc tính đặc trưng của zircon
- Tính phát quang : zircon phát quang dưới đèn cực tím cả sóng dài và sóng ngắn
rất khác nhau.
Trên thực tế một số trơ và số khác phát quang rất mạnh. Màu phát quang thường
là màu vàng có cường độ thay đổi.
Dưới tác dụng của tia X tính phát quang của zircon không những thay đổi về
cường độ mà cả về màu sắc. Đa số các đá thấy màu hơi trắng hoặc xanh tím, nhưng
vài loại khác thấy phớt lục hoặc lục sáng. Những loại đá đã qua xử lý nhiệt
dưới bức xạ của một số tia sau thời gian dài sẽ trở về màu nâu gốc (màu ban
đầu).
4. Đặc điểm bao thể:
Nhiều loại zircon, đặc biệt là loại zircon thấp có màu sắc tự nhiên, có bao thể
dạng “sương mù” (khi kiểm tra viên đá trông như khói). Một số bao thể khoáng
vật hay gặp như apatit, diopsit,...
Bao thể trong zircon rất ít đặc trưng, trừ loại zircon thấp thường có các vạch
đới màu thẳng gấp góc, nhưng không hoàn toàn giống như đới màu trong saphia.
Đôi khi zircon cho hiệu ứng mắt mèo.
5. Các phương pháp xử lý
Một điều thú vị là ảnh hưởng của nhiệt với các loại zircon khác nhau, đối với
loại zircon “thấp”, loại “cao” và loại chuyển tiếp giữa chúng. Nếu nung đến
14500C sẽ có xu hướng tăng tỉ trọng từ giá trị trung bình tới gần 4,7 cùng với
giá trị chiết suất trung bình và tăng độ rõ của vạch quang phổ.
- Khi nung silic và Zr bị phân chia đã kết hợp lại như sự kết tinh zircon. Tổng
lượng nhiệt cần thiết để đưa loại thấp quay về loại cao phụ thuộc hoàn toàn vào
sự phân chia gốc.
Những loại zircon màu nâu, nâu phớt đỏ ở Đông Nam Á sau khi nung thành không
màu, xanh da trời và màu vàng đều là những màu được ưa thích trên thị trường
thế giới.
Cấu trúc tinh thể của zircon
Ô đơn vị
6. Nguồn gốc và phân bố
Zircon phân bố rộng rãi trên thế giới, thông thường nó là khoáng vật phụ của đá
macma, nhưng loại đạt chất lượng ngọc thì được tìm thấy trong các vùng lân cận.
Một nguồn quan trọng nhất của zircon là khu vực Đông Nam Á. Đó là các mỏ ở Sri
- Lanka, Champasac (Lào - Campuchia) và Pailin (Campuchia). Ở Việt Nam có khu
vực Lâm Đồng, Đồng Nai, Bình Thuận.
7. Phân biệt
zircon với các đá tự nhiên và đá tổng hợp khác:
7.1. Phân biệt với các đá tự nhiên:
Trước hết do nó có chiết suất cao và ánh đặc biệt, một phần có ánh mỡ và ánh
nhựa do vài phản ứng đặc biệt với quá trình đánh bóng, thêm vào đó màu sắc vừa
phải rõ ràng thường làm cho có thể nhận ra ngay khi mới nhìn.
- Dùng kính lúp quan sát gần sẽ nhận thấy những vết vỡ vụn ở cạnh faxet và dấu
hiệu khúc xạ kép của cạnh đáy khi nhìn qua kính lúc từ trên mặt viên đá.
- Các đá tự nhiên có khúc xạ kép có thể nhầm với zircon là sphen, sinhalit,
casiterit và peridot, nhưng sphen có độ lưỡng chiết lớn gấp 2 lần, độ cứng và
tỉ trọng thấp hơn zircon còn sinhalit và peridot có chiết suất thấp hơn. Ngoài
ra loại dematoit màu lục có ánh cao cũng có thể nhầm với zircon, tuy nhiên nó
chỉ có chiết suất đơn.
7.2. Phân biệt với các đá nhân tạo:
- CZ (cubic zircon- zircon lập phương): CZ là oxit zirconi (ZrO2) được tổng hợp
ở nhiệt độ cao với một lượng cân đối của ôxit CaO hoặc Y2O3.
Tính chất của CZ biến đổi một chút tuỳ theo loại oxit được dùng:
+ Nếu chất ổn định là CaO thì nó có độ cứng là 8, tỷ trọng 5,65; chiết suất đơn
2,15 và độ tán sắc 0,06.
+ Nếu chất ổn định là Y2O3 thì tỉ trọng là 5,95.
Như vậy dựa vào chiết suất đơn và tỉ trọng lớn hơn là phân biệt được. Loại CZ không
màu và tinh khiết là vật liệu thay thế kim cương có hiệu quả.
- Rutin tổng hợp: Là loại đá giống với zircon nhưng có chiết suất cao hơn (2,62
- 2,9) có khúc xạ kép lớn hơn và màu tán sắc quá mức.
- Spinen tổng hợp màu xanh lam: Không có khúc xạ kép, qua kính Chelsea có màu
đỏ và phổ hấp thụ của coban.
Tinh thể zircon đã được cắt
8. Chế tác:
Thường được mài cắt kiểu brilliant có mặt faxet thứ 2 ở phần đáy. Đối với loại
màu xanh và màu vàng, kiểu cắt 8 cạnh và cắt hộp bốn bên đang được sử dụng rộng
rãi. Tuy nhiên các loại zircon tự nhiên có màu thường mài cắt kiểu hỗn hợp.
| Thông tin chung | |
|---|---|
| Thể loại | Khoáng vật |
| Công thức hóa học | zirconi silicat ZrSiO4 |
| Tính đối xứng tinh thể | Hệ tinh thể bốn phương 4/m 2/m 2/m |
| Màu | Nâu đỏ nhạt, vàng, xanh lá, xanh, xám, không màu; ở những lát mỏng, không màu đến nâu nhạt |
| Dạng thường tinh thể | Tinh thể hình lăng trụ hoặc thành lát phẳng, hạt không đều, hình khối |
| Hệ tinh thể | Hệ tinh thể bốn phương – Lưỡng tháp bốn phương kép 4/m 2/m 2/m |
| Song tinh | Ở mặt {101} |
| Cát khai | Không rõ ràng ở mặt {110} và {111} |
| Vết vỡ | Vỏ sò hoặc không đều |
| Độ bền | Giòn |
| Độ cứng Mohs | 7.5 |
| Ánh | Ánh thủy tinh, ánh kim cương; bóng nhờn khi chứa nguyên tố phóng xạ. |
| Màu vết vạch | Trắng |
| Tính trong mờ | Trong mờ đến trong suốt |
| Tỷ trọng riêng | 4.6–4.7 |
| Thuộc tính quang | Một trục (+) |
| Chiết suất | nω = 1.925-1.961 nε = 1.980-2.015, 1.75 when metamict |
| Khúc xạ kép | δ = 0.047–0.055 |
| Đa sắc | Yếu |
| Tính nóng chảy | Không nóng chảy |
| Độ hòa tan | Không thể hòa tan |
| Các đặc điểm khác | Huỳnh quang và phóng xạ, có thể hình thành quầng đa màu |
0 nhận xét:
Đăng nhận xét