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Zirkon


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Zirkon

Lichtmikroskopische Aufnahme eines Zirkons der Kristall ist 250µm lang.

Chemismus ZrSiO 4
Kristallsystem tetragonal
Kristallklasse 4mm
Farbe farblos gelblich rosa rot braun auch blau schwarz
Strichfarbe weiß
Härte 6 5-7 5
Dichte 3 9-4 8
Glanz Diamant- oder Fettglanz
Opazität durchsichtig bis undurchsichtig
Bruch spröde bis muschlig
Spaltbarkeit unvollkommen
Kristallhabitus häufig prismatisch sehr unterschiedlich
Flächen Kombination von [100] und/oder [110] (Prisma) [101] (Pyramidenspitzen) auch flächenreichere Kristalle
Zwillingsbildung nach {131}
Kristalloptik - Daten aus Tröger (1981)
Brechungsindices n o =(1 848-1 911) - 1 926
n e =(1 855-1 943) - 1 985
Doppelbrechung δ=(0 007-0 032) - 0 059
Pleochroismus ___
optische Orientierung positiv
Winkel/Dispersion
der optischen Achsen
2v z ~ 10°
weitere Eigenschaften
chemisches Verhalten in heißer konzentrierter HF schwach löslich
ähnliche Minerale Rutil Monazit Kassiterit Xenotim Monazit Titanit
Radioaktivität eine der Hauptquellen der natürlichen Radioaktivität
Magnetismus nicht magnetisch
besondere Kennzeichen in Biotit pleochroitische Höfe
Zirkon ist ein Mineral aus der Gruppe der Silikate ein Inselsilikat . Die chemische Formel ist Zr Si O 4 . Zirkon kristallisiert im tetragonalen Kristallsystem ( Kristallklasse : 4/m 2/m 2/m) und hat eine hohe Härte von 6 5 bis 7 5 der Mohs-Skala. Die natürliche Farbe von Zirkon von farblos goldgelb rot bis braun kann auch grün blau oder schwarz sein. Strichfarbe ist weiß. Exemplare die aufgrund ihrer und Reinheit Edelsteinqualität zeigen sind ein beliebter Ersatz für Diamanten mit denen sie zuweilen verwechselt werden. zu verwechseln mit Zirkon ist Zirkonia (Formel: 2 ) das ein synthetischer Ersatz für Diamant

Der Name stammt entweder vom arabischen zarqun Zinnober oder vom persischen zargun goldfarben. Verändert finden sich diese Worte Jargon wieder damit bezeichnet man helle Zirkone. Zirkon wird Hyazinth genannt ein Wort ostindischen Ursprungs.

Zirkon ist ein bemerkenswertes Mineral vielleicht schon wegen seines fast allgegenwärtigen Vorkommens in Erdkruste . Zirkon entsteht als frühes Kristallisationsprodukt primär magmatischen Gesteinen wie Granit und alkalireichen Gesteinen wie Pegmatiten oder Syenit. In metamorphen Gesteinen wird Zirkon in Form von neu- umkristallisierten Körnern gebildet. In Sedimentgesteinen findet man detritische Zirkone das sind Erosion transportierte und abgelagerte Körner. Die durchschittliche von Zirkonen liegt zwischen 100-300µm z. B. granitoiden Gesteinen. Gelegentlich erreichen sie aber auch von mehreren Zentimetern vor allem in Pegmatiten oder Schwermineralseifen.

Durch Analyse von Form und Kristallflächenausbildung Zirkonen können Rückschlüsse auf die Bildungsbedingungen und weitere Entwicklung des Zirkons gezogen werden.

Inhaltsverzeichnis

Chemie


Zirkon enthält häufig Verunreinigungen und Einschlüsse Elemente und Minerale. Die theoretische Oxidzusammensetzung von ist 67 1% ZrO 2 und 32 9% SiO 2 . Nach Rösler (1991) kann er in bis zu 30% Hafniumoxid (HfO 2 ) 12% Thoriumoxid (ThO 2 ) oder 1 5% Uranoxid (U 3 O 8 ) enthalten. Dementsprechend schwankt die Dichte zwischen 3-4 8 g/cm 3 .

Struktur

In manchen Zirkonen ist der Gitterbau die Wirkung hochenergetischer radiogener Teilchen teilweise zerstört metamiktisiert - solche Kristalle zeigen meist dunklere Farben. Durch die Metamiktisierung kann Wasser ins eingelagert werden. Die Folge ist eine merkliche von Dichte und Härte (siehe Tabelle).

Altersbestimmung

Seit der Entwicklung der radiometrischen Altersbestimmung Zirkonen besonders in der Geochronologie Bedeutung zu: sie enthalten Spuren der radioaktiven Isotope 235 U 238 U und 232 Th (von 10 ppm bis zu 5 Alle diese Isotope zerfallen über Zerfallsreihen zu Bleiisotopen. Durch Messen der entsprechenden Uran-Blei- bzw. kann das Kristallisationsalter eines Zirkons und damit dasjenige des ihn enthaltenen Gesteins bestimmt werden.

Zirkone sind gegenüber geologischen Einflüssen wie und selbst hochgradiger Gesteinsmetamorphose äußerst resistent und können solche Ereignisse ihrer Isotopenzusammensetzung "speichern".

Die bisher ältesten Minerale die auf Erde gefunden wurden sind Zirkone aus dem Gneiss Terrane Yilgarn Craton Westaustralien mit einem Alter von 4 404 Jahren. Dieses Alter wird als das Kristallisationsalter Zirkone interpretiert.

Verwendung

Zirkon in Biotit - durch radioaktiven Zerfall alpha-Teilchen zerstören das Kristallgitter des Biotits - entstehen sog. pleochroitische Höfe

Zirkon ist das wichtigste Zirkonium- und Zirkoniumoxid (ZrO 2 ) hat einen Schmelzpunkt von etwa und wird zur Herstellung von Schmelztiegeln und Werstoffen verwendet. Zirkonium selbst findet u. a. in Kernreaktoren Verwendung. Wichtigste Lagerstätten sind Schwermineralseifen in Zirkon gelegentlich in einzelnen Lagen gesteinsbildend auftritt. Seifenlagerstätten werden in Indien den USA Australien Sri Lanka oder Südafrika abgebaut.

Wegen ihrer hohen Lichtbrechung ( Brechungsindex von 1.95 im Vergleich dazu Diamant: Zirkonia: 2.2 und Quarz : 1.5) sind größere Exemplare geschätzte Schmucksteine. Hitzebehandlung kann die Farbe von braunen oder Zirkonen verändert werden je nach Hitzezufuhr entstehen farblose blaue oder goldgelbe Steine.

Siehe auch: Liste von Mineralen

Literatur

  • D. J. Cherniak und E. B. Watson Pb diffusion in zircon. Chemical Geology 172 Seiten 5-24.
  • A. N. Halliday (1999): In the beginning... Nature 409 Seiten 144-145.
  • Hermann Köhler (1970): Die Änderung der Zirkonmorphologie dem Differentiationsgrad eines Granits. Neues Jahrbuch Mineralogische Monatshefte 9 Seiten 405 - 420.
  • K. Mezger und E. J. Krogstad (1997): of discordant U-Pb zircon ages: An evaluation. Journal of metamorphic Geology 15 Seiten 127-140.
  • J. P. Pupin (1980): Zircon and Granite Contributions to Mineralogie and Petrololgy 73 Seiten 207-220.
  • Gunnar Ries (2001): Zirkon als akzessorisches Mineral. Aufschluss 52 Seiten 381-383.
  • H.J. Rösler (1991): Lehrbuch der Mineralogie Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie Leipzig 5. ISBN 3-342-00288-3
  • Christoph Töpfner (1996): Brasiliano-Granitoide in den Bundesstaaten Paulo und Minas Gerais Brasilien - eine Studie. Zirkontypologie U-(Th)-Pb- und Rb-Sr-Altersbestimmungen. Münchner Geologische Hefte 17 Reihe A Allgemeine Geologie Dissertation an LMU München.
  • P. Tondar (1991): Zirkonmorphologie als Charakteristikum eines Gesteins . Dissertation an der Ludwig-Maximilians-Universität München 87 Seiten
  • W. E. Tröger U. Bambauer F. Taborsky H. D. Trochim (1981): Optische Bestimmung gesteinsbildender Minerale Teil 1: Bestimmungstabellen . Stuttgart (Schweizerbarth).
  • G. Vavra (1990): On the kinematics of growth and its petrogenetic significance: a cathodoluminescence Contrib. Mineral. Petrol. 106 Seiten 90-99.
  • G. Vavra (1994): Systematics of internal zircon in major Variscan granitoid types. Contrib. Mineral. Petrol. 117 Seiten 331-344.
  • S. A. Wilde et. al. (2001): Titel . Nature 409 Seiten 175-178.

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