16.73: Circón
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Circón
| Circón | |
|---|---|
| Composición química | Silicato de circonio ZrSiO |
| Sistema de cristal | Tetragonal |
| Hábito | Prismático (cuadrado) con terminaciones piramidales |
| Escote | Pobre |
| Dureza | 7.5 |
| Naturaleza óptica | Uniaxial + a isotrópico |
| Índice de refracción | 1.78 - 1.99 |
| Birrefringencia | Hasta 0.059 |
| Dispersión | Alto, 0.039 |
| Gravedad específica | 3.90-4.69 |
| Lustre | Vítreo a sub-adamantina |
| Pleocroísmo | Débil (más fuerte en tratamiento térmico) |
Figura\(\PageIndex{1}\): Circón Azul
Foto cortesía de Lembeck Gems
| Zircon galería de imágenes |
El circón es una especie mineral que puede definirse ampliamente como un silicato de circonio que contiene trazas de los minerales radiactivos hafnio, uranio y torio. Con el tiempo, estos componentes radiactivos descomponen la celosía del cristal, eventualmente (a lo largo de decenas de miles de años) destruyendo la red cristalina interna y dejándola con una estructura amorfa y una apariencia oscura y concisa.
Los circones que son geológicamente jóvenes y no afectados por la radiactividad se denominan circones “altos”. Estas piedras son transparentes de color dorado, verde amarillento y marrón verdoso con una dispersión increíblemente alta. Los circones “altos” pueden calentarse a temperaturas mayores a los 900 grados Celsius, cuando se vuelven incoloros, azules o dorados.
Estas piedras incoloras altamente dispersivas se han utilizado durante mucho tiempo como sustitutos del diamante. Por eso el nombre circón tiene la connotación de sintético o imitación. Se utilizó para imitar un diamante, pero la piedra es de hecho natural. No debe confundirse con el circonio cúbico sintético (zirconia) o “CZ”, que es creado en laboratorio como óxido de circonio y no está relacionado de ninguna manera con el circón natural.
Los circones en los que se ha descompuesto la celosía cristalina se denominan circón de “tipo bajo”. Estos también se denominan “metamictos” ya que el proceso de destrucción de la red a través de la desintegración de partículas alfa se denomina metamictización.
Los circones que se encuentran en un estado de transición entre el tipo alto y bajo se denominan tipo “intermedio” o “medio”.
Diagnósticos
Una de las características más típicas del circón (tipo alto) es la alta doble refracción. El circón blanco casi siempre es tratado térmicamente (del circón marrón rojizo) y este tratamiento térmico también restaura la celosía cristalina a un tipo alto, por lo que mostrará una clara duplicación de las facetas del pabellón en piedras facetadas cuando se vea a través de la corona.
Como el circón blanco puede imitar un diamante, la “prueba de puntos” es muy valiosa. El circón es el único simulante de diamante doblemente refractivo fuerte que tiene un índice de refracción menor que el diamante, pero aún está por encima del límite de un refractómetro gemológico.
Color
- Circón de tipo alto e intermedio:
-
- Incoloro, azul, amarillo, amarillo-verde, marrón-anaranjado a rojo anaranjado, rosa y morado.
- Circón de tipo bajo:
-
- Verdoso pardusco y verde amarillento (a veces anaranjado o marrón).
Espectroscopio
Los circones (especialmente los verdes y amarillos de tipo alto) muestran un espectro típico de uranio con hasta 40 líneas. La línea más diagnóstica será a 653.5 nm
Sin embargo, algunos circones, como el tipo metamictico o los blancos y azules tratados térmicamente, pueden mostrar solo una línea tenue a 653.5 nm. Los marrones rojizos de Nueva Gales del Sur, Australia y Camboya pueden no mostrar un espectro en absoluto.
El tratamiento térmico del circón metamictico tiende a agudizar las tenues líneas de absorción.
Filtro de color Chelsea
Los circones azules tienen una reacción verde bajo el CCF. Los marrones anaranjados (“jacinto”) se mostrarán de color rojo anaranjado.
Polariscopio
Sólo 2 de las piedras preciosas más comunes, naturales, son uniaxiales con un signo óptico positivo, circón y cuarzo (fenaquita, cinabrio y alguna idocrasa también son uniaxiales +, también es moissanita sintética).
El cuarzo generalmente mostrará un ojo de buey (o espirales Ariry cuádruples), así que si encuentras un signo óptico positivo en una figura típica de interferencia uniaxial, podrías sospechar circón. Por supuesto, necesitará una placa de retardo para determinar el signo óptico.
Cabe señalar que, debido a la metamictización, algunos circones no mostrarán una figura de interferencia y estas piedras permanecen oscuras al girar entre los polos cruzados.
Ampliación
El circón es quebradizo y puede mostrar abrasión en los bordes facetarios. Al enviar mucho circón, asegúrese de envolver cada piedra individualmente para evitar este efecto de “uso de papel”.
Figura\(\PageIndex{2}\): Duplicación distinta y diagnóstica de facetas posteriores, líneas de pulido e inclusiones
20X Magnificación
por Barbra Voltaire
Fluorescencia
Los circones pueden fluorescer amarillo mostaza en diversos grados (a veces inertes) bajo luz UV de onda larga y corta.
Cuando el circón tratado térmicamente se expone a este tipo de radiación durante un tiempo prolongado, el color puede revertirse al color antes del calentamiento (un resultado no tan favorable).
Tratamientos
El circón es tratado térmicamente de forma rutinaria. Este tratamiento térmico tiene dos efectos sobre la gema:
- Altera el color a incoloro, azul o dorado (los colores más preferidos para el circón) y naranja a rojo.
- La celosía cristalina de circones metamicticos se restaura a circón de tipo alto.
Los tratamientos térmicos se llevan a cabo en una atmósfera oxidante o reductora (o una combinación secuencial).
- Los circones de color marrón anaranjado a marrón rojizo (“jacinto”) se calientan alrededor de 900° C en una atmósfera oxidante que los vuelve de amarillo a rojo.
- O cuando estos circones parduscos se calientan a alrededor de 1000-1400° C en un ambiente reductor, los convierte en incoloros o azules. Algunos colores descoloridos son el resultado de este proceso también.
- Estas piedras de color descolorido, del tratamiento reductor, se recalentan luego a alrededor de 900° C en condiciones oxidantes y esto da como resultado colores incoloros, amarillos, naranjas o rojos.
Aunque el circón incoloro, azul y rojo sí existe en la naturaleza, son muy raros y no hay medios conocidos disponibles para distinguir entre ellos y sus contrapartes calentadas.
Circón para calcular la edad de la tierra
El circón se forma en granitos profundos en la corteza terrestre (roca plutónica). A través del movimiento de placas tectónicas, este granito es sacado a la superficie e inicia la construcción de montaña. A través de la erosión, el granito (y el circón contenido) construye sedimentos que eventualmente serán enterrados lo suficientemente profundos como para transformarse en rocas metamórficas.
El circón tiene dos propiedades importantes:
- Dureza relativa alta
- Resistencia a ataques químicos
Debido a su dureza de 7.5 en la escala de Mohs, los circones suelen sobrevivir intactos al proceso sedimentario. Debido a su resistencia a los ataques químicos, el circón sobrevivirá al proceso de metamorfismo de contacto que está tratando de atacarlo con calor y presión. Esto último es importante ya que la masa líquida que rodea al circón provocará que se forme un nuevo borde alrededor del circón antiguo, al igual que la formación de anillos de árboles. Este primer ciclo suele tardar cientos de millones de años.
El viejo cristal con su borde recién formado es empujado nuevamente hacia arriba a través de interacciones de placas tectónicas, luego este ciclo geológico se repite.
Una tercera y conocida propiedad del circón es que puede acomodar elementos radiactivos como el uranio. El uranio tiene la capacidad de descomponerse en plomo a una tasa de tiempo fija. El cálculo de la relación uranio-plomo puede dar una pista de la edad del circón (y por lo tanto de la edad de la Tierra). Sin embargo, el plomo puede filtrarse del circón, alterando la relación uranio-plomo.
Afortunadamente, los científicos encontraron una nueva forma de cálculo mediante el uso de isótopos. El isótopo uranio-238 (con una vida media de 4.468 mil millones de años) se desintegra a plomo-206, mientras que el uranio-235 (con una vida media de 703.8 millones de años) se descompone a plomo-207. Para este tipo de medición se utiliza la técnica de “espectrometría de masas de iones secundarios” (o SIMS). Al medir ambas depresiones 'padre-hija' de ambos procesos, se puede calcular una edad exacta del circón, es decir, si ambas mediciones son consistentes (lo cual no siempre es el caso).
Las rocas de Isua en Groenlandia son una fuente de esta forma de fechar la edad de la tierra. Los cálculos actuales indican que la Tierra tiene 4.6 mil millones de años.
Fuentes
- Mejora de piedras preciosas (1984) - Kurt Nassau ISBN 0408014474
- Gemas Sus Fuentes, Descripciones e Identificación 4ª Edición (1990) - Robert Webster (6a ed.)
- Guía de referencia de gemas (1995) - GIA ISBN 0873110196