Zircon, zircone, minéraux de zirconium

Le zircon peut sembler un peu terne à côté de ces infopublicités pour bijoux en zircon cubique pas cher. Les minéraux de zirconium sont un groupe sérieux.

Le zircon fait un joli bijou, mais il n'est pas en faveur de nos jours. Zircon — silicate de zirconium ou ZrSiO₄—Est une pierre dure, se classant 7½ sur la Échelle de Mohs, mais d'autres pierres sont plus dures et ses couleurs ne sont pas uniques. La tradition a un mince dossier sur le zircon; un site dit qu'il était réputé pour "aider à dormir, apporter la prospérité et promouvoir l'honneur et la sagesse", mais bon, avoir juste l'argent pour posséder les bijoux sont bons pour ça. Il a quelques distinctions minéralogiques mineures. C'est le seul joyau de la classe des cristaux tétragonaux, pour ce que ça vaut. Et c'est la plus dense des pierres précieuses principales, mais cela signifie qu'un zircon d'un poids donné en carats est plus petite que tout autre bijou de poids égal.

Peut-être que le zircon peut gagner plus de respect si nous regardons sa valeur pour les géologues. Les grains de zircon se trouvent presque partout où il y a des sédiments parce que le minéral est si dur. Il monte à travers la croûte des roches ignées et est érodé dans le système de cours d'eau, emporté par la mer et déposé dans les lits de sédiments où il fait partie du prochain cycle de grès et de schiste — totalement non affecté! Le zircon est l'ultime recyclable géologique; il peut même supporter le métamorphisme. Cela en fait un excellent minéral indicateur. Si vous le trouvez dans le granit à un endroit et dans un grès ailleurs, vous avez appris quelque chose sur l'histoire géologique et le cadre géographique qui ont amené les zircons du premier au deuxième endroit.

L'autre chose à propos du zircon est ses impuretés, en particulier l'uranium. le uranium-plomb (U-Pb) Le système de datation des roches a été affiné avec une grande précision, et la datation au zircon U-Pb est désormais un outil précis pour des roches aussi vieilles que la Terre elle-même, environ 4,6 milliards d'années. Le zircon est bon pour cela car il maintient fermement ces éléments.

«Zircon» est généralement prononcé «ZURK'n», bien que vous entendiez également «ZUR-KON».

La zircone cubique ou CZ est connue comme un faux diamant, mais je pense qu'elle devrait plutôt être considérée comme un zircon supérieur. CZ est un composé d'oxyde fabriqué, ZrO₂, pas un silicate, et "zircone" est un nom chimique, pas un nom minéral.

Il existe une forme naturelle de zircone, appelée baddeleyite. La différence entre la baddeleyite et la CZ est la façon dont les atomes de zirconium et d'oxygène sont emballés: le minéral est un cristal monoclinique et la gemme est cubique (isométrique), la même structure cristalline que diamant. Cela rend la CZ extrêmement dure - seuls le diamant, le saphir et le chrysobéryle peuvent la rayer.

Les États-Unis stockent plus de 14 000 tonnes de baddeleyite pour sa teneur en zirconium. Comme le zircon, il est utile pour la datation de roches extrêmement anciennes, mais contrairement au zircon, son utilisation est limitée aux roches ignées.

"Baddeleyite" est prononcé "ba-DELLY-ite" par la plupart des géologues, mais ceux qui savent mieux le prononcer "BAD-ly-ite".

Zirconolite, CaZrTi₂O₇, n'est ni un silicate ni un oxyde mais plutôt un titanate. En 2004, signalé pour être encore meilleur pour la datation de vieilles roches que le zircon, fournissant des données aussi précises que l'instrument SHRIMP (microsonde ionique haute résolution sensible) le permet. La zirconolite, bien que rare, peut être répandue dans les roches ignées mais n'est pas reconnue car elle ressemble au rutile. La façon de l'identifier à coup sûr est d'utiliser des techniques de microscopie électronique spécialisées sur les petits grains avant de déployer le SHRIMP sur eux. Mais ces techniques peuvent dériver une date à partir d'un grain de seulement 10 microns de large.

«Zirconolite» se prononce «zir-CONE-alite».

Pour avoir une idée de ce que les gens peuvent faire avec les zircons, considérez ce que le chercheur Larry Heaman a fait, comme signalé en avril 1997 Géologie. Heaman a extrait le zircon (et la baddeleyite) d'un ensemble d'anciennes digues canadiennes, obtenant moins d'un milligramme de 49 kilogrammes de roche. De ces taches, de moins de 40 microns de long, il a dérivé un âge U-Pb pour l'essaim de digues de 2,4458 milliards ans (plus ou moins quelques millions), juste après la fermeture de l’Ere archéenne au début du Protérozoïque temps.

À partir de ces preuves, il a rassemblé deux gros morceaux de l'ancienne Amérique du Nord, repliant la terrane du "Wyoming" sous le terrane "Supérieur", puis les a joints à "Karelia", le terrane sous-jacent à la Finlande et à côté Russie. Il a qualifié ses résultats de preuve du premier épisode de volcanisme basaltique au monde ou Grande Province ignée (LÈVRE).

Heaman s'est coiffé en spéculant que le premier LIP "pourrait refléter soit (1) le déclin d'un régime vigoureux de convection du manteau qui a prévalu pendant la Des panaches archéens et complètement dissipés du manteau pendant plus de la moitié de l'histoire de la Terre, ou (2) le moment de l'effondrement catastrophique d'une densité stable stratification dans le noyau de la Terre qui a conduit à une augmentation soudaine du flux de chaleur à la frontière noyau-manteau. "C'est beaucoup à tirer de quelques petits morceaux de zircon et baddeleyite.

PS: L'objet le plus ancien sur Terre est un grain de zircon vieux de près de 4,4 milliards d'années. C'est la seule chose que nous ayons du plus profond des premiers Archéens, et cela prouve que même à ce moment-là, La Terre avait de l'eau liquide dessus.