Circón: Propiedades, características y usos

El circón es un mineral del grupo de los nesosilacatos (silicato de circonio), con fórmula química (SiO4) Zr, donde el 67.2% es ZrO2 y el 32.8% de SiO2, tiene su génesis en ambientes ígneos y metamórficos, su uso esta extendido como gema, material primario del metal circonio, datación radiométrica, etc.

Propiedades físicas y características

Circón	Propiedades físicas y características
Clase	Silicato, Nesosilicato (silicato de circonio)
Brillo	Adamantino.
Color	Variadas tonalidades pardas, amarillo, rojo, marrón. También incoloro, gris, verde, azul.
Raya	Incoloro. Generalmente es mas duro que la placa de rayas.
Fórmula Química	(SiO4) Zr
Composición química	ZrO2=67.2%, SiO2=32.8%
Dureza	7.5
Peso específico o densidad	4.68 g/cm3
Clivaje o exfoliación	Imperfecto. Pobre /Indistinto en {110} {111}
Fractura	Concoide
Tenacidad	Frágil
Sistema cristalino	Tetragonal
Forma de presentarse (hábito)	Prismáticos, granulosos, agregados fibrosos.
Origen o ambiente geológico	Ambiente ígneo y metamórfico.
Rocas asociadas	Ígneas (granito, granodiorita, sienita, monzonita, sienita nefelínica), sedimentaria (caliza), metamórfica (esquistos, gneis)
Minerales asociados	Cuarzo, albita, biotita, ortoclasa, clorita, nefelina, xenotime, monacita, granate, aegirina.
Usos	Gema, mena de óxido de circonio, circonio metálico, pigmento blanco, datación radiométrica, mineral de dióxido de circonio.

El circón presenta una amplia gama de colores con un característico brillo, es considerado una piedra preciosa, muy popular desde hace 2000 años.

Cuando es incoloro, rivaliza con el diamante y se usa como alternativo de menor costo. El color marrón oscuro a negro puede ser causado por las impurezas de óxido de hierro. El color verde en piedras redondeadas frecuentemente indica que es radioactivo.

Con la exposición prolongada al sol, el mineral puede oscurecer su color y volverse opaco, para revertir este efecto se utiliza un tratamiento térmico. Es un mineral muy común en la Tierra, pero de la misma manera es ignorado.

Origen, formación y ambiente geológico.

Es el primer silicato en cristalizar en un magma. Es un mineral accesorio en rocas ígneas, se encuentra especialmente en las rocas ácidas como granodiorita, granito, monzonita, sienita, muy frecuente en la sienita nefelínica.

Algunos cristales grandes se forman en pegmatitas, carbonitas que son rocas ígneas de carbonato y en calizas alteradas por metamorfismo regional. Varios de estos llegan a ser de alta calidad.

También se encuentra usualmente en calizas cristalinas, gneis, esquistos y de otras rocas procedentes del metamorfismo de rocas ígneas con circón.

Se encuentra en las arenas de las playas y ríos, como granos redondos y en varios lugares, junto al oro. Siendo un mineral accesorio en rocas ígneas, sedimentarias y metamórficas.

Es un mineral altamente resistente a la abrasión y alteración química. Si la roca que lo contiene sufre erosión y comienza a desgastarse, grandes cantidades de pequeños cristales de circón comienzan a dispersarse. Pueden sobrevivir varios ciclos sedimentarios, como erosión, desgaste, deposición y persistir en suelos y sedimentos durante miles de millones de años.

Esta presente en la mayoría de los sedimentos clásticos y suelos.  Por lo general se nota en los sedimentos debido a su pequeño tamaño particular. Se encuentra en tamaños menores de un milímetro, rara vez se encuentran granos con tamaño mayor a un milímetro.

Esta distribuido a través de las rocas de la superficie de la Tierra por lo que se considera un mineral ubicuo

Circón en lámina delgada

Mineral de circón encerrado en biotita. Imagen XPL.20X (campo de visión=1mm). Propiedades ópticas:

1. Color:  Incoloro.
2. Tipo: Uniaxial (+).
3. Pleocroísmo: débil.
4. Dispersión: muy fuerte.
5. Colores de interferencia: tiene colores fuertes de tercer y cuarto orden.
6. Forma: cristales en forma tetragonal con frecuencia encerrados en biotita, también cristales alargados y cristales redondos formados por reabsorción en magmas.

¿Cómo identificar el circón?

Se encuentra en cristales cortos y gruesos, rara vez prismáticos alargados. Los cristales por lo general tienen una terminación piramidal, en algunos casos completamente piramidales parecido a un octaedro. Se hallan como cristales redondeados, debido a que son desgastados por el agua.

Este mineral también puede ser fluorescente naranja-amarillo cuando esta expuesto a luz ultravioleta de onda corta.

Tiene una densidad de 4.6 a 4.7 g/cm3 lo cual es mucho mayor a la del grano de sedimento detrítico que va desde 2.6 a 2.8, esta diferencia permite que los granos de este mineral se separen de los granos de sedimento por separación mecánica. A demás, su dureza es relativamente alta de 7.5 en la escala de Mohs.

Usos del circón

1. Es usado como gema cuando es trasparente.
2. Mena del óxido de circonio se usa como refractario.
3. Fuente de circonio metálico, en estado puro, se emplea para la construcción de reactores nucleares, debido a su bajo poder para absorber neutrones y con la retención de energía a temperaturas elevadas junto con la buena resistencia a la corrosión.
4. Debido a que es una fuente del metal circonio, este metal resiste a elevadas temperaturas por lo que se usa para la fabricación de cohetes y hornos de alta temperatura.
5. La arena de este mineral es muy estable a altas temperaturas y posee un coeficiente de expansión bajo, se usa como material refractario en fundición y producción de cerámica.
6. El dióxido de circonio en polvo es altamente reflectante, de color blanco brillante, agente blanqueador y pigmento en esmalte y cerámica.
7. Material primario del metal circonio.

Datación radiométrica

En geología se usa para la datación radiométrica de rocas con contenido de circonio, para ello se utiliza isótopos de U que por lo general están presentes como un elemento impuro, como Th, Hf, Y, P, Pb radiogénico y otros.

Circón, una piedra preciosa.

Se la ha usado como piedra preciosa por más de 2000 años. Su índice de refracción y muy alta dispersión le da un brillo y un fuego que rivaliza con el diamante. Por lo que este ejemplar incoloro se lo ha utilizado como sustituto del diamante.

Para distinguir el circón del diamante, se puede utilizar una lupa de 10x, miran hacia la piedra, a través de la faceta de la mesa, se centra en las uniones facetarias del pabellón, en las uniones facetarias tiene que estar imágenes dobles provocadas por la doble refracción del circón a diferencia del diamante que es individualmente reflectivo y dentro de la piedra no se observa la duplicación. Con este método también se puede diferenciar el zirconio de la zirconia cúbica.

Debido a la variedad de colores agradables de este mineral es una joya popular. Presenta tonalidades naturales amarillas, marrones o rojas. La irradiación y el calentamiento produce que sea incoloro, verde, azul, etc. El de color azul es el más popular y aproximadamente el 80% de los circones que se venden son de este color.

Tiene una buena durabilidad física y un corte imperfecto, por lo que es una ventaja para ser una piedra preciosa, donde se realizan anillos, colgantes, aretes y otras joyas.

Cyrtolite

Es una forma inestable del circón. En algunos casos este mineral, en su estructura contiene trazas de elementos radioactivos lo que lo hace metamicizado. Presenta cristales redondeados, con forma de cúpula y no tienen brillo, son opacos. En el caso de calentar estos cristales metamicizados, se vuelven estables y a su estructura normal cristalina. Si este mineral radioactivo se ha sometido a metamicización se nombra “verde circón” y el mineral estable con red cristalina intacta “high circón”.

Circón, circonio, zirconia y zirconia cúbica

A menudo ocurre confusión en estos cuatro términos y se los explicara de una breve manera:

Circón es un mineral natural con composición química de (SiO4) Zr.

Circonio es un elemento químico y un metal blanco plateado.

Zirconia es el óxido cristalino blanco de circonio, tiene una composición química de ZrO2.

Zirconia cúbica es una piedra preciosa sintética, parecida al diamante. Su valor es una pequeña fracción del costo del diamante, pero ha logrado ser el mayor sustito del diamante.