Použití geoscience Austrálie nejdůležitějších úkolů

Úvod

Zirkon je zirkonium silikátové minerální nalezené v malých množstvích v mnoha kameny. To může být různé barvy a některé krystaly jsou kvalitní drahokam. Zirkon je někdy zaměňován s kovovým zirkoniem, oxid zirkoničitý zvaný zirkon, a kubický zirkon, syntetický drahokam se vzhledem, který je velmi podobný diamantu.

vlastnosti

zirkon je obvykle červenohnědý, ale může být bílý, oranžový, žlutý, nažloutlý hnědý, purpurově červený, světle červený, modrý, zelený a někdy bezbarvý. Obvykle je průsvitný, ale může být průhledný. Ve fluorescenčním světle se zirkony objevují žlutě (viz Google Arts and Culture: Fluorescent Minerals: Rocks that get excited under ultrafialové světlo). Jejich průměrná velikost v žule je 0,1 až 0,3 mm, ale mohou růst v pegmatitech a karbonatitech. Z Kanady byl popsán krystal, který byl 30 cm dlouhý a vážil 7 kg.

Vlastnosti Zirkon
Chemická značka	ZrSiO4
Relativní hustota	4.6-4.7 g/cm3
Tvrdost	7.5 na Mohsově stupnici
Jméno	jméno po arabského slova Zargun‘, (odvozeno z perského slova: zar což znamená, gold a zbraň, význam barev).

Použití

tvrdost zirkonu je užitečná jako brusivo a má vysokou teplotu tání (přes 2500°C), takže se používá v ocelářském průmyslu k vedení pecí. Zirkon obsahuje kovy zirkonium a hafnium. Zirkonium je extrémně tvrdé a odolné vůči korozi, takže se používá k výrobě trubek pro tvrdé chemikálie, Opláštění jaderných reaktorů, výměníky tepla a speciální slitiny. Zirkonium se nachází v počítačových diskových jednotkách, v lehkém oblečení a v mnoha domácích výrobcích, jako jsou kuličková pera a nože odolné proti opotřebení. Hafnium se používá v jaderných řídicích tyčích a super slitinách. Zirkonové výrobky se také používají v motorech, elektronika, kosmické lodě a keramický průmysl.

zirkony mohou přežít procesy, jako je eroze, transport a metamorfóza, takže zachovávají záznam minulých geologických procesů. Jsou jedním z klíčových minerálů používaných Geology k určení stáří hornin. Zirkony obsahují stopová množství uranu a thoria, které se v průběhu času radioaktivně rozkládají. Protože rychlost radioaktivního rozpadu je známo, vědci mohou měřit malé množství těchto prvků v zirkonu zjistit, jak staré hostitele rock je. Zirkony extrahované z hornin z Jack Hills v Západní Austrálii jsou staré až 4, 4 miliardy let.

Další informace o tom, jak se zirkony používají k určení stáří hornin.

Zirkon je populární drahokam, protože je k dispozici v různých barvách a bezbarvý, tváří zirkonů byly použity jako náhrada za diamanty. Hyacint je název drahokamu kvalitního zirkonu, který je žluto-červený až červenohnědý a starlite název daný modré, tepelně ošetřený zirkon. Zirkon je někdy zaměňován s kubickým zirkonem, syntetickou krystalickou formou oxidu zirkoničitého (ZrO4), který lze řezat a použít jako drahokam.

historie

zirkon je populární drahokam, který se používá téměř 2000 let. Gem-grade zirkon byl vyroben z říčních ložisek na Srí Lance, Kambodža, Myanmar, a Vietnam po stovky let. Zirkony jsou zmíněny v Bibli a hinduistická legenda popisuje zelené zirkonové listy dané Bohu jako dar.

v roce 1789, při analýze složení zirkonu Martin Heinrich Klaproth, německý chemik objevil zirkonium. Tento kov byl poté izolován ze zirkonu švédským chemikem Jönsem Jacobem Berzeliusem v roce 1824.

Blue zirkon se vyskytuje v mnoha kousky anglické estate šperky vyrobené v 1880s, protože to bylo v módě v té době. Nicméně, během časných 1900s zirkon byl někdy používán podvodně jako náhrada za diamant tak často drahokam je myšlenka jako ‚imitace‘ drahokam.

minerální písky, které obsahovaly zirkony, byly poprvé těženy v Austrálii v Byron Bay v Novém Jižním Walesu v roce 1934. Průmysl těžby písku se poté rozšířil podél pobřeží až na sever jako Fraser Island v Queenslandu. Další vklady minerálních písků byly objeveny v Západní Austrálii v roce 1970 a 1980. Minerální písek vklady jsou nyní známo, že existují v každém Australském státě a Severní Území.

tvorba

zirkon je velmi běžný a široce distribuovaný v zemské kůře. Nachází se ve většině vyvřelých a metamorfovaných hornin; nicméně, to nemusí být si všiml, protože jeho velmi malé velikosti částic. Díky své tvrdosti a trvanlivosti nepůsobí snadno, takže se vyskytuje také v sedimentárních ložiscích a je běžnou složkou většiny písků. Nicméně, zirkon se zřídka vyskytuje v mafických horninách a velmi zřídka v ultramafických vyvřelých horninách.

Zrna zirkonu jsou obvykle jen několik milimetrů do velikosti, ale některé z největších krystaly jsou tvořeny v pegmatity, uhličitan bohaté magmatické horniny, a v vápenců, které byly změněny od horké tekutiny (hydrotermální metamorfózy).

Zirkonové usazeniny mohou trvat miliony let. Když jsou horniny obsahující zirkony zvětralé a erodované, uvolňují se drobná zrna zirkonu. Mohou zůstat v půdě, sedimenty nebo sedimentární horniny po miliony let přežívající několik cyklů zvětrávání, eroze, depozice a pozvednutí. Alternativně mohou být zrna přepravována, spolu s dalšími tvrdšími minerály, proudy do moře. Těžší minerály jsou pak vyplaveny zpět na pláž vlnami. Tyto procesy nakonec vytvoří velké ložisko zirkonových písků na pláži.

zdroje

Austrálie má největší zdroje zirkonu na světě (asi 35% světového zirkonu). Austrálie také produkuje více zirkonu než kterákoli jiná země; jen v roce 2016 bylo z Austrálie vyvezeno 560 kt zirkonového koncentrátu. Většina tohoto materiálu byla extrahována z těžkých ložisek minerálního písku ve Victorii a západní Austrálii. Tato aluviální ložiska obsahují hlavně submilimetrová zrna zirkonu odvozená od zvětrávání hornin.

Minerální písek vklady jsou široce rozšířené v Austrálii; vyskytují se podél pobřeží východní Austrálie od centrální Nový Jižní Wales Cape York v Queenslandu. Velká stará plážová ložiska se nacházejí ve Victorii, jihozápadní Nový Jižní Wales a Jižní Austrálie v povodí Murray a v povodí Eucla v Jižní Austrálii a západní Austrálii. Jinde v Západní Austrálii, ložiska se nacházejí podél pobřeží od jižního cípu až po Derby. Asi 10% zdrojů zirkonu nelze těžit, protože se nacházejí v blízkosti pobřeží, půda se používá pro zemědělství, národní parky nebo rozvoj měst.

hlavním zdrojem australských zirkonů kvality drahokamů jsou aluviální ložiska alkalických čedičů v Tasmánii, Novém Jižním Walesu a Queenslandu. Nejznámějším místem fossickingu zirkonu v kvalitě drahokamů je pole bahna v Strangways, severní území. Kromě toho, zirkon se často vyskytuje vedle safírů, tak lze nalézt v polích drahokamů v Queenslandu a Novém Jižním Walesu.

Další informace o zdrojích a výrobě.

těžba

zirkon se těží z proudových štěrků více než 2000 let. Tato raná těžba zirkonu měla hlavně získat atraktivní krystaly pro použití jako drahé kameny. Dnes, většina zirkonu se vyrábí z těžebních sedimentů z plážových nebo aluviálních ložisek. Zirkon je často koprodukt při těžbě nebo zpracování, kde se těží ilmenit a rutil pro jejich obsah titanu.

zirkon se extrahuje metodami suché těžby, pokud je ložisko mělké nebo obsahuje tvrdší materiály. Bagry a škrabky se používají k vykopání rudy, která je pak přepravována kamiony nebo buldozery do počátečního zpracovatelského závodu. Ruda se pak dopravuje do mokrého koncentrátoru pomocí pozemního dopravníku nebo pomocí kalového potrubí.

metody těžby bagru (mokré) se používají, pokud je ruda pod hladinou vody nebo ve vysokých dunách. Tento proces zahrnuje Bagr plovoucí v umělém rybníku. Škrábe písek, který je poté odeslán do mokrého koncentrátoru připojeného k bagru pro první fázi zpracování. Bagr se neustále pohybuje a zanechává za sebou písek hlušiny. Po těžbě minerálních písků těžební společnosti rehabilitují půdu a nahrazují vegetaci.

některé z nejlepších drahokamových krystalů zirkonu se těží přímo z dutin v pegmatitu. Zirkony se poté zváží a třídí, než budou odeslány k řezání nebo ošetření.

zpracování

hustota zirkonu umožňuje, aby zrna byla získána z ostatních pískových minerálů mechanickou separací. Ve vlhkém koncentračním zařízení se těžený minerální písek nebo Ruda promyje řadou spirálových separátorů, aby se oddělily těžké minerály od lehčích křemenných a jílových materiálů. Pak těžké minerály jsou rozděleny do složky minerálních látek v suchém zpracování obvod, pomocí magnetické a elektrostatické deska oddělovače za různých teplot. Zirkon se suší, tříděné a velikosti, a někdy mleté v mlýnech před přepravou.

nejpřirozenější drahokamy kvalitní zirkony jsou žluté, červené nebo hnědé. Vytápění a ozařování lze použít k výrobě bezbarvé, modrý, zelená, a mnoho dalších barev zirkonu. Modrá je nejoblíbenější barva zirkonového drahokamu. Zirkon, který je tváří pro použití v šperky, je většinou bez inkluzí, ale mohou obsahovat dlouhé paralelní inkluzí, které vytvářejí cat ‚ s-eye efekt, když kámen je řez jako kabošon. Zirkony jsou obvykle řezány pomocí brilantního stylu, ale je zde také zirkonový řez, který má kolem spodní části drahokamu osm dalších aspektů.

Více informací o řezech drahokamů