Цирконий.

Постоянно присутствует в бадделеите железо. Его содержания могут достигать 2% Ее203. Оно по большей части связывается с микровключениями в бадделеите оливина, магнетита и других минералов. Этими же посторонних минералов объясняется в бадделеите многих элементов-примесей (кремния, алюминия, марганца, кальция и др.).

Мы так подробно остановились па химизме бадделеита потому, что этот минерал добывается из коренных руд различных и мономинеральный (почти 100%-ный) концентрат его используется промышленностью во многих отраслях, главным образом в производстве огнеупоров и керамики, как технический диоксид циркония. А для этих целей требуется бадделеит, максимально очищенный от примесей. Поэтому знать точно форму их нахождения в минерале — важная задача минералогов.

Обычный кристаллический бадделеит встречается значительно чаще и обладает уникальными физическими свойствами, делающими его пригодным для широкого применения.

Во-первых, он практически по растворяется в кислотах, даже при кипячении в серной, соляной и азотной не было обнаружено следов растворения минерала. Лишь длительное кипячение в концентрированной серной кислоте порошка бадделеита приводит к его частичному растворению. Не растворяется бадделеит в растворах солей и щелочей.

Присутствуют в цирконах и элементы-примеси: железо, титан, кальций, марганец, и др. Железо обнаруживается всегда, и содержание его колеблется в пределах от 0,1 до 1,5% Ее203, в может достигать 3-4%. Содержание остальных примесей в цирконе либо отсутствует, либо не превышает 0,1-0,2%. В радиоактивных разностях некоторые из них, например кальций, могут содержаться в количестве до 1-4% . Примеси в цирконе связаны в определенной степени с изоморфным замещением циркония и кремния в структуре минерала. Особенно это характерно для его радиоактивных разностей. Однако большая часть железа, титана, алюминия, кальция, магния, марганца в цирконах связана с присутствием в них очень мелких породообразующих минералов: обнаружены субмикроскопические шпатов, слюд, амфиболов, ильменита и др., которые и обусловливают повышенные содержания элементов-примесей.

Указанные особенности присущи только его разновидностям из коренных пород. При их выветривании и разрушении циркон, как очень устойчивый минерал, транспортироваться на большие расстояния и при определенных условиях накапливаться в больших количествах в россыпях. Особенно много накапливается циркона в песках районов. Здесь эти пески с цирконом подвергаются в течение миллионов лет интенсивному морской водой. В этих условиях метамиктные, цирконы с большим количеством посторонних разрушаются, и продукты их разложения уносятся морем. В результате многолетнего многократного песков в коночной остаются только наиболее устойчивые, без каких-либо микровключений разновидности циркона.

В основном почти все циркониевые минералы генетически связаны с породами щелочного и щелочного состава, главным образом с нефелиновыми сиенитами и другими породами. Лишь один минерал — циркон распространен практически во всех типах магматических пород (основных, средних, кислых), в их излившихся аналогах и в их жильных отщеплениях. Помимо собственно циркониевых минералов, в тех или иных количествах цирконий встречается во многих породообразующих и рудных минералах из классов оксидов и силикатов.

В сложных оксидах типа магнетита, ильменита цирконий присутствует очень часто, изоморфно замещая титан. На Луне, например, в от 0,17 до 0,57% Ът02; их даже предлагали называть циркониевыми ильменитами. В земных условиях цирконий почти постоянно присутствует в, ильменитах и щелочных пород. В этих же породах резкое обогащение цирконием характерно для, амфиболов, сфена. Так, в щелочном пироксене — эгирине содержание может достигать 1,4%, в щелочном амфиболе — 0,7 %. обычно содержат немного циркония (не более 0,01%), но есть отдельные этой группы, которые содержат 10-30% Zr02.

В средних породах — диоритах и сиенитах, переходных от основных к кислым, циркония уже значительно больше — 0,014-0,07%. При этом сиенитовые породы, в которых преобладают калиевые полевые шпаты, обогащены цирконием по сравнению с диоритовой (натрий-кальциевые плагиоклазы) ветвью пород.

В диоритовых породах, в том числе в и др., содержание циркония колеблется от 0,007 до 0,06%, составляя в среднем около 0,014%. В излившихся аналогах этих пород (андезитах) циркония в среднем 0,012%.

Есть разновидности пород, обогащенных щелочными темноцветными минералами. В них широко развит другой циркониевый минерал из класса силиката циркония — эвдиалит (NatCa2Zr[Si30e]2). Щелочные породы нередко образуют крупные массивы. В них содержание циркония может достигать многих процентов.

Гафний в породах среднего состава распространен также в повышенных количествах — от 0.0003 до 0,0005% НЮ2.

В кислых породах гранитного типа содержание циркония значительно ниже, чем в породах среднего ряда, и особенно в сиенитах,- в среднем всего 0,017% ZrCy Колебания содержания циркония в гранитах различного состава и в разных регионах довольно значительны. Например, в биотитовых гранитах Тувы содержание циркония составляет первые тысячные доли процента, а в щелочных гранитах Норвегии и Мадагаскара оно поднимается до 0,3%. Для щелочных гранитов повышенное содержание циркония характерно. В отдельных пробах таких гранитов отмечается возрастание циркония до 2,7%.