Циркон
Хотя в искусст-. венном получении цирконов были достигнуты значительные успехи, синтез их не приобрел коммерческих масштабов, и неизвестно, приобретет ли он их вообще.
Химический состав циркона сравнительно прост. Циркон является силикатом циркония с формулой ZrSiO4, но он неизменно содержит примесь железа, меди, цинка, кальция, титана, гафния, а также редкоземельных и радиоактивных элементов. Химики долгое время подозревали, что в цирконе содержится неизвестный элемент, но лишь в 1923 г. из циркония был выделен гафний (от Гафния, старого названия Копенгагена).
Циркон является уникальным среди драгоценных камней, потому что обладает очень широким разбросом величин плотности и светопреломления; они выходят за те пределы, которые можно объяснить различиями в химическом составе или наличием пустот (у экземпляров с низкой плотностью). Хотя об исключительно большом разбросе величин плотности цирконов знали давно, разности этого минерала были определены лишь в начале нынешнего столетия (Первым исследователем был Стефанович; результаты его работы описаны в статье Beitrage zur Kenntnis der Mineralien der Zirkongruppe, Zeit-schrift fur Krystallographie und Mineralogie, 1903, vol. 37, p. 247-252). В некоторых кристаллах ионы циркония, кремния и кислорода имеют упорядоченное и правильное расположение, характерное для кристаллической структуры. Структура такова, что каждый ион циркония окружен восемью ближайшими ионами кислорода, но такое расположение ионов не отличается высокой стабильностью, и во многих кристаллах упорядоченное расположение ионов частично или полностью нарушено. Подобное изменение, совершающееся без изменения химического состава, носит название метамиктного (Термин «метамиктный» впервые предложен – в 1893 г. Вальдемаром Кристофером Брёггером. Это слово происходит от греческих слов “среди” и “смешанный”) распада. Сейчас установлено, что нарушение первичной кристаллической структуры обусловлено альфа-частицами, испускаемыми радиоактивными элементами, присутствующими в кристалле (некоторое количество тория обычно замещает часть циркония, а весьма характерные спектры поглощения многих цирконов связаны, по-видимому, с присутствием также ионов четырехвалентного урана). Ниже описаны три типа цирконов.