斜鋯石

斜鋯石的晶體為板狀，晶體集合體為不規則的塊狀。顏色有黃、褐、黑等色調。主要產於與鹼性或超基性岩有關的燒綠石碳酸岩礦牀中及其風化後形成的砂礦裏。

斜鋯石含遊離氧化鋯的天然含鋯礦物。因1899年在巴西的卡爾達斯(Caldas)發現了斜鋯石的大型礦牀，故也將斜鋯石稱為巴西石。斜鋯石的化學式為ZrO₂，其中Zr：73.9%，O：26.1%，天然斜鋯石一般含ZrO₂75%～95%。斜鋯石的主要產地是巴西和南非，現每年的產量約1萬幾千噸，其它地方發現很少，在我國未見報道。 ^[1] 

斜鋯石很久以前形成於鹼性複合巖等岩石中，經過風化分離形成河礫礦牀。常伴生有磁鐵礦、鋯英石、磷灰石、銅礦等，如在南非，斜鋯石即為生產銅、磷的副產品。

斜鋯石屬單斜晶系，礦石為不規則的塊狀，晶體呈小板狀。顏色自黃色、褐色到黑色，莫氏硬度6.5，比重5.7～6.0，熔點低於2950℃(純ZrO₂熔點為2950℃，由於斜鋯石中含有雜質而降低)。

斜鋯石為ZrO2，的低温穩定相，將斜鋯石加熱至1170℃時它轉化為四方ZrO₂，併產生7%左右的體積收縮；在繼續加熱，至2370℃時轉化為立方ZrO₂。人們在1930年開始用斜鋯石試製坩堝時，即由於它的晶型轉變致使其熱震穩定性差而未獲得成功。

(1)物化性質

常見晶形為沿(100)板狀，沿(001)微長形，外形像板鈦礦晶體。在砂礦中呈板狀、粒狀，緻密隱品質集合體和結核狀。沿(001)解理完全，沿(110)和(100)解理很差。性脆。斷口不平坦到細貝狀。硬度6～7，相對密度4.5～5.5。棕色、褐色、黃色、淺黃色、琥珀黃色，少數為綠褐色。條痕白色、暗色斜鋯石條痕線黃色。晶體不同程度透明，隱晶質集合體不透明。晶體為金剛光澤，隱晶質礦物為油脂光澤。一般無電磁性，不發熒光。斜鋯石與鹽酸和硝酸不起作用，長時間加熱溶於硫酸，溶於KHSO₄。 ^[2] 

(2)晶體化學性質

斜鋯石是一種氧化鋯礦物，屬單斜晶系晶體，晶體結構較為複雜，每個鋯原子位於七個氧原子之間，氧原子有兩種狀態：其一，氧原子接近於單體晶胞(100)上，它們與位於三角形角頂的三個鋯原子連接；其二，氧原子接近於通過晶胞中心平行(100)的PP’平面上，它們與位於四面體角頂的四個鋯原子連接。整個鋯石的結構可看成是兩種狀態的氧與鋯結合的原子層沿{100}交替排列而成。Zr-O原子間距對於三角形是0.204nm、0.210nm、0.215nm；對於四面體是0.216nm、0.218nm、0.226nm、0.228nm。

(3)光學性質：折射率n₀=2.20，n₀=2.19，n₀=2.13；重摺率0.07；二軸晶負光性，2V=30^。；多色性明顯。以板狀晶和極高正突起與鋯石相區別。 ^[3] 

(一)晶體結構

圖1(2張)

斜鋯石為單斜晶系，晶胞軸長n₀=0.5169nm，b₀=0.5232nm，c₀=0.5341nm；β=99^。15’，單位晶胞中分子數Z=4。

合成ZrO₂加熱到1000℃為四方晶系；在1900℃長時間加熱則成為立方變體，但在常温下穩定的變體屬單斜晶系。斜鋯石的結構，可以看成是兩種狀態的氧和鋯結合的原子層沿{100}交替排列而成，如圖1所示，斜鋯石晶體如圖1所示

(二)晶體形態

晶體通常沿c軸延伸的短狀或長柱狀，有時沿b軸延伸呈柱狀，成{100}、{010}發育的板狀、方狀晶體、聚片雙晶，晶面花紋發育，集合體呈放射纖維狀、塊狀等。 ^[4] 

斜鋯石主要見於鹼性基性巖、碳酸岩以及相應成分的脈岩中，與霞石、霓石、磷灰石、螢石、鈣鈦礦、鋯石燒綠石等共生。在霓霞岩脈中見到的隱晶質鋯石，為後期蝕變產物，與沸石、黏土礦物共生。礦物產地有南非帕拉波羅、俄羅斯科夫多爾。

斜鋯石在原礦中的品位很低，必須經選礦提純後才能使用。先將原礦破粉碎，用球磨機進行濕法磨細，以浮選的方法將含銅礦物分離出來。尾礦用水清洗後，用磁選機選別磁鐵礦等磁性物。非磁性礦物再經若干次浮選，就能使含銅礦物和磷灰石徹底分離。將剩餘的尾礦用離心式選礦機將其中的硅砂分離而得到斜鋯石、鈾和釷的氧化物等組成的重礦物混合砂。最後再根據它們比重和磁性的差異，利用磁選和酸化的辦法將其中的組分分離，水洗和篩分後得到含ZrO₂96%～98%的斜鋯石精礦。 ^[1]