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Zircon, zircone, minéraux de zirconium

Zircon, zircone, minéraux de zirconium


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Zircon peut sembler un peu terne à côté de ces infopublicités pour des bijoux bon marché en zircone. Les minéraux de zirconium sont un groupe sérieux.

Zircon

Le zircon est un bon bijou, mais il n’est plus à la mode ces jours-ci. Silicate de zircon-zirconium ou ZrSiO4-est une pierre dure, classée 7½ sur l'échelle de Mohs, mais d'autres pierres sont plus dures et ses couleurs ne sont pas uniques. Tradition a un mince dossier sur le zircon; un site dit qu'il était réputé «aider à dormir, apporter la prospérité, et promouvoir l'honneur et la sagesse», mais bon, juste avoir l'argent pour posséder les bijoux sont bons pour ça. Il présente quelques distinctions minéralogiques mineures. C'est le seul joyau de la classe des cristaux tétragonaux, pour ce que cela vaut. Et c'est la plus dense des pierres précieuses majeures, mais cela signifie qu'un zircon d'un poids donné est plus petit que toute autre pierre précieuse de poids égal.

Peut-être que le zircon peut gagner plus de respect si nous examinons sa valeur pour les géologues. Les grains de zircon sont présents presque partout où il y a des sédiments car le minéral est très dur. Il monte à travers la croûte de roches ignées et est érodé dans le système des cours d'eau, emporté par la mer et déposé dans les sédiments où il entre dans le prochain cycle de grès et de schiste totalement inaltéré! Le zircon est le produit recyclable géologique ultime; il peut même supporter le métamorphisme. Cela en fait un excellent minéral indicateur. Si vous le trouvez en 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 de la première à la deuxième place.

L’autre aspect du zircon est ses impuretés, notamment l’uranium. Le système de datation des roches d'uranium et de plomb (U-Pb) a été affiné avec une grande précision. La datation au zircon U-Pb est désormais un outil précis pour des roches aussi vieilles que la Terre elle-même, quelque 4,6 milliards d'années. Le zircon est bon pour cela car il tient ces éléments étroitement.

"Zircon" est généralement prononcé "ZURK'n", même si vous entendez également "ZUR-KON".

Zircone / Baddeleyite

La zircone cubique ou CZ est connue comme un faux diamant, mais je pense qu’il devrait plutôt être considéré comme un zircon supérieur. CZ est un composé d'oxyde manufacturé, 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 réside dans 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 le diamant. Cela rend CZ extrêmement dur que le diamant, le saphir et le chrysoberyl peuvent le rayer.

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

"Baddeleyite" se prononce "ba-DELLY-ite" par la plupart des géologues, mais ceux qui le savent mieux le prononceront "BAD-ly-ite".

Zirconolite

Zirconolite, CaZrTi2O7, n’est ni un silicate ni un oxyde, mais plutôt un titanate. En 2004, la datation de vieilles roches était encore meilleure que celle du zircon, fournissant des données aussi précises que le permet l’instrument SHRIMP (microsonde sensible haute résolution). La zirconolite, bien que rare, peut être répandue dans les roches ignées, mais elle n’est pas reconnue car elle ressemble au rutile. Le moyen le plus sûr de l'identifier consiste à utiliser des techniques spécialisées de microscopie électronique sur les minuscules grains avant de déployer le SHRIMP sur ceux-ci. Mais ces techniques peuvent dériver une date d'un grain de seulement 10 microns de large.

"Zirconolite" se prononce "zir-CONE-alite".

Le bijou du géologue

Pour avoir une idée de ce que les gens peuvent faire avec les zircons, considérez ce que le chercheur Larry Heaman a fait, comme indiqué dans le rapport d'avril 1997. Géologie. Heaman a extrait du zircon (et de la baddeleyite) d'un ensemble d'anciennes digues canadiennes, obtenant moins d'un milligramme de 49 kilogrammes de roche. Il a tiré de ces points, d’une longueur inférieure à 40 microns, un âge U-Pb de l’essaim de dykes de 2,4458 milliards d’années (plus ou moins un million), juste après la fermeture de l’Éon Archéen au tout début du Protérozoïque.

À partir de cette preuve, il a rassemblé deux gros morceaux de l'ancienne Amérique du Nord, glissant la terrane «Wyoming» sous la terrane «Supérieure», puis les a reliés à «Karelia», la terrane sous-jacente à la Finlande et à la Russie voisine. Il a appelé ses résultats la preuve du plus ancien épisode de volcanisme d'inondation au basalte au monde ou de Grande Province Igneous (LIP).

Heaman s'est limité en spéculant que le premier LIP "pourrait refléter soit (1) le déclin d'un régime de convection de manteau vigoureux qui prévalait pendant les panaches de manteau archéens et complètement dissipés pendant plus de la moitié de l'histoire de la Terre, ou (2) le temps d'une catastrophe catastrophique. effondrement d'une stratification de densité stable dans le noyau terrestre qui a entraîné une augmentation soudaine du flux de chaleur à la limite noyau-manteau. " C’est beaucoup de choses à extraire de quelques petits morceaux de zircon et de baddeleyite.

PS: L'objet le plus ancien sur Terre est un grain de zircon vieux de 4,4 milliards d'années. C’est la seule chose que nous ayons au plus profond des Archéens, et cela prouve que même à cette époque, la Terre avait de l’eau liquide.


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