神奇的矿物精灵——锆石自述

在矿物学里，我们被称为锆石，是一种很常见却又很神奇的矿物。说我们是精灵，首先是因为我们很小巧。在自然环境中，无论是在岩石里还是在砂屑里，我们的个头通常比这句话末尾的句号还要小。当然，我们当中也有大个儿兄弟，只是很少见而已。

不谦虚地说，我们是矿物中的寿星。你问我们年纪多大？我可以骄傲地告诉你：在澳大利亚杰克山古老岩石中，我们的长兄在44亿年前就出生了。要知道，那个时候，地球也只不过是个大约1.5亿岁的行星娃娃。

 

天然锆石（ZrSiO4）（图源：珠宝匠）

 

给予我们生命的母亲是高温的火成岩，多数情况下，我们形成在碱性岩中，也可以形成在碱性伟晶岩或花岗伟晶岩中。炽热的形成环境和自身结构的生长特点，决定了我们的物理特性和超长的寿命。

在矿物家族中，我们的莫氏硬度为7.5—8，比我们更硬的矿物不太多见，象黄玉、刚玉、金刚石等少数几种矿物虽然硬度比我们大一点，但是它们在自然界数量太少，哪比得了我们，你能够在岩浆岩、变质岩、沉积岩的绝大多数岩石类型中见到我们的身影。

我们锆石家族的一众兄弟还具有抗高温、耐腐蚀的特性，要想使我们熔化，需要将温度加到2750℃以上。正是因为我们具有如此强大的物理特征，才能够在地球复杂的环境中长生不老，永葆青春。

当我们的母体——一种火成岩被风化剥蚀，分解成碎屑颗粒之后，大量的造岩矿物如橄榄石、辉石、角闪石、长石等在长期的物理、化学因素作用下，会被逐渐分解转化，最终消失殆尽。而我们锆石却在经过上述磨砺后，仍然完好地保留着原来的模样，直至参与到新的沉积砂岩的形成。我们当中年长的古老兄弟，可以在数十亿年间一次又一次地经历风化、剥蚀、搬运、沉积作用，在十几种不同的沉积岩层中循环，它们是真正的地球历史见证者。

 

无色锆石（图源：珠宝匠）

 

因为我们具有长寿命的禀赋，所以常常被人们用来确认岩石的形成时间。就是说，在我们的体内有一座精准的时钟，记录着我们和母岩的形成年龄，也可以通过这个年龄来分析推断我们后期所在岩石的年龄下限。

我们之所以有如此大的本事，是因为在出生时，我们身体里就赋存了一种叫做“铀”的放射性元素，当我们的晶体一旦形成，其中的铀原子就被锁定，然后这些铀原子将以恒定的速率发生“衰变”，平均每45亿年有一半的铀原子转变成稳定的铅原子。我们当中的任何一个兄弟，不管它出生何时，利用体内铀原子减少与铅原子增加的比率，就可以准确地估算出它的年龄。当然了，在我们出生超过90亿年后，这个办法就不太灵了，因为那时铀已经早就全部变成铅了，铀铅比率已不复存在，不过那个时间还早着呢，人类大可不必在意。

 

显微镜下测年锆石晶体

 

如果我们形成时的环境和各种条件比较适宜，就可以长成透明并呈现多种颜色的个体，这个时候，人类把我们称为宝石。在宝石家族，我们也是不可忽视的佼佼者。我们的光泽、硬度、色散、折射率和火彩都与钻石相差无几，曾经有人将无色锆石当作钻石仿制品，有点冒名称大，败坏了我们的名声，这都怪我们和钻石太像了。我们的宝石兄弟颜色多样，有无色、紫红色、金黄色、淡黄色、石榴红色、橄榄绿色、粉红色，紫蓝色，苹果绿色等，可谓色彩缤纷。有人担心我们身上的放射性元素既然可以测年，佩戴时是否会伤害身体？请放心，天然形成的我们，所产生的放射性，比你天天在玩的手机小多了，这下您该放心了吧。

 

各种颜色的锆石（图源：诗普琳）

 

作为锆石，我们的用途十分广泛。就拿我们的主要成分金属锆来说，在许多领域都有着重要而广泛的应用。返回地球的太空舱防热外壳中有我们、导弹和炮弹的引信中也有我们；在原子能反应堆铀棒套管中可以见到我们的身影；在黑色冶金的特种钢中、在化学工业中的耐酸耐火材料中也不能缺少了我们。我很自豪，因为我们是矿物中的全能战士！

 

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编辑：张希阳

校对：张     凡

审核：梁     忠

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