鋯石（Zircon）又稱鋯石，是一種具有島狀結構的硅酸鹽礦物。鋯石的化學式為ZrSiO4，含有微量放射性元素鈾（U）和釷（Th）及MnO、CaO、Fe2O3等雜質多分布在侵入火成巖和二氧化硅含量高的變質巖中。鋯石主要產于斯里蘭卡、緬甸抹谷、越南、法國、挪威、英國、烏拉爾、澳大利亞、坦桑尼亞等。純鋯石是無色的，但是雜質會讓它變黃、橙、綠、藍、紅、棕色等顏色，次鉆石光澤或強烈的玻璃光澤，透明到半透明，后刻面邊緣有明顯的重影，會出現“紙蝕”現象。鋯石因其接近鉆石的高分散度，是鉆石的常用替代品，被加工成各種首飾。鋯石也可用于地質年代測定或工業、冶金等。

化學組成

鋯石的化學式為ZrSiO4，其理論組成如下：67.1%ZrO2，32.9%二氧化硅實際上可以含有鈣、Mg、Mn、Fe、Al、P、Hf、U、Th等元素，其中放射性微量元素u、輻射會破壞鋯石的晶格。 

鋯石

光學性質

1.顏色

純鋯石是無色的，微量雜質會使其變黃、橙、綠、藍、紅、棕等顏色。天然鋯石以灰褐色和紅褐色最為常見，無色鋯石極為罕見。

2.光澤和透明度

亞鉆石光澤或強玻璃光澤，斷口呈油狀光澤，透明至半透明。

3.特殊光學效應

可具貓眼效應、星光效應。

4.光學特性和多色性

中、高型鋯石為非各向同性體，單軸正。低型鋯石接近無定形。鋯石的多色性一般較弱，多色性的強弱和顏色取決于其體色。藍色鋯石是多色和藍色的/棕黃至無色；綠色鋯石的多色性很弱，是綠色的/黃綠色；橙色至棕色鋯石的多色性顏色為弱至中等，呈紫棕色/棕黃色；紅色鋯石是中度多色和紅色/紫紅至紫褐。低級鋯石是多色的。

5.折射率、雙折射和色散

6.吸收光譜

在許多鋯石中看到的光譜主要是由鈾引起的，但稀土元素也會引起看到的光譜。鋯石中有時存在0~49條吸收線，常見的吸收線分別位于691、683、662.5、660、653.5、621、615、589.5、562.5、537.5、516、484、460、432.7nm，俗稱“管風琴”形狀吸收光譜，通常黃色或棕色鋯石是最容易觀察到的。紅區中內653.5納米和659納米是診斷吸收光譜。無色，藍色是唯一的特征吸收線，黃色、褐、綠色鋯石有多達40條光譜線，紅色、橙色無特征吸收線。一般低型鋯石和綠色“蛻晶質”鋯石可能有模糊的吸收線或吸收帶。高型鋯石含有大量清晰的具有特征的細線。只有653存在于熱處理過的鋯石中.5nm吸收線。

7.發光性

鋯石在紫外燈下的熒光特性如下：藍色鋯石可能在長波長處具有中等至淺藍色熒光，但在短波長處沒有熒光；綠色鋯石一般在長短波下都是熒光惰性的；黃、橙黃色鋯石在長波和短波下顯示無黃色到中度黃色、橙色熒光；紅色、橙紅色的鋯石在長短波中都是黃色而沒有強烈的、橙色熒光；而棕色、棕色鋯石在長短波下一般沒有極弱的紅色熒光。

X射線熒光特征：不同顏色和種類的鋯石，熒光顏色和強度都不一樣。大多數鋯石有白色或藍紫色熒光，有些可以有綠色、黃色熒光。

力學性質

鋯石無解理，可見貝殼狀斷口；易碎，常見的小邊角破損。如果散裝鋯石在包裝紙中相互摩擦，也會損壞，這就是所謂的“紙蝕”現象。

莫氏硬度為67.5。鋯石的密度大多為3.90~4.73 g/Cm3，其中高型鋯石4.60~4.80 g/cm3；中型鋯石4.10~4.60 g/cm3；低型鋯石3.90~4.10 g/cm3。

其他性質

鋯石的熔點可以達到2750℃。鋯石耐高溫，一些中等大小的鋯石在高達1450℃的溫度下可以還原為高型鋯石。高型鋯石中有愈合裂紋，可形成指紋包裹體和各種礦物包裹體，如磁鐵礦、磷灰石、黃鐵礦、透輝石等，后刻面邊緣的鬼影現象非常明顯。中低鋯石通常呈扁平狀或角狀，相交約57.5也可見絮狀夾雜物、云霧狀包裹體。在低級鋯石中可以看到由放射性引起的環形裂紋。鋯石中密集的平行管狀包裹體可以形成貓眼效應。因為鋯石比較脆，所以也可以看到角狀磨損。

四方晶系。在該結構中，Zr和Si沿Z軸交替排列以形成四方體心晶胞。晶體結構可以認為是由[SiO4]四面體和[ZrO8]三角形十二面體相連。晶體結構沿（100）和（001）平面的投影如下分別是圖A和圖C。平行Z軸[SiO4]四面體與[ZrO8]三角形十二面體呈鏈狀交替排列（圖b），以及y軸方向[ZrO8]三角形十二面體以公共邊的方式緊密連接。這種結構特征使得鋯石晶體柱狀平行于Z軸，結構中的上連接無論橫向還是縱向都很緊密，使得鋯石更加堅硬（H=7.5-8）卵裂非常不發達，雖然它平行于{110}乳溝，但不完全。

復合四方雙錐晶體，晶型為四方雙錐柱狀和板狀。主要單形：四方柱m{110}a{100}，四方雙錐p{111}u{331}，復四方雙錐x{311}見下圖）可依{011}膝蓋刺痛，但很少見。也有圓形或水蝕卵石。可以與xenotime形成常規連接。

鋯石的晶體形態與結晶過程中的介質環境密切相關在堿性巖石或堿性花崗巖中，鋯石的圓錐形表面{111}非常發達，圓柱體不發達，為短柱或方雙錐；在酸性花崗巖中，鋯石的圓柱體{110}100}及錐面{111}都發育良好，晶體呈柱狀；在基性巖、鋯石存在于除圓柱體以外的中間巖或基性花崗巖中{110}或{100}此外，還有復雜的四角雙錐{311}，而錐面{111}發育不良或缺失。此外，鋯石的晶體形態與結晶過程中的溫度壓力和介質中的雜質有關。

大多數鋯石產于砂礦中，然而，它們最初產于巖漿巖和變質巖中，砂礦是風化富集后形成的。在內生條件下，鋯和稀土元素具有許多地球化學共性。鋯的富集與酸性-堿性花崗巖、霞石正長巖和堿性超基性巖。鋯因富含NaKCl和OH而易在堿性巖中富集-巖漿的鋯溶解度高。花崗巖結晶時，鋯積累在殘余巖漿中，以鋯石的形式析出有時，鋯也富集在巖漿期后的溶液中，沉淀在高溫交代巖中。堿性巖結晶過程中，鋯有很大一部分分散在巖石中，其余聚集在殘余巖漿和巖漿后溶液中形成偉晶巖（含鋯石）和脈狀斜鋯石礦床。在這些巖漿中，最終結晶產物的鋯因分異而富集了5倍。大型富鋯體多產于碳酸鹽巖中，其主要鋯礦物為斜鋯石。在磷灰石-鋯石產于鈾熱液礦床的細脈和礦脈中。在表生帶，鋯礦物穩定并聚集形成殘余和沖積礦床。

鋯石是一種廣泛分布于酸性和堿性巖漿巖中的礦物。也可見于基性巖和中間巖。鋯石一般結晶最早，所以常以包裹體形式出現在其他礦物中，但在玄武巖漿凝固過程中結晶較晚；閃長巖花崗巖漿中的鋯石結晶較早；堿性巖漿中鋯石結晶可早可晚。此外，在成因上與堿性超基性巖有關的碳酸鹽中也發現了鋯石；有時可見熱液沸石脈碳酸鹽脈和螢石脈；沉積巖、也產于變質巖中。鋯石通常與偉晶巖中的鈮鉭鐵礦等稀有元素礦物共生、褐釔鈮礦、褐簾石、釷石、孤石緊密共生。鋯石有時在堿性巖石中富集。鋯石因其穩定的物理化學性質而廣泛分布于砂礦中，有時可在礦石中富集。自然界中的原生寶石級鋯石主要與金伯利巖有關、含藍寶石的堿性玄武巖、Synenite或夏云正長巖偉晶巖有成因關系，但很少見。迄今為止，寶石級鋯石礦床仍以砂礦型為主。此外，月巖中也有鋯石、隕石、地幔捕虜體和其他巖石。

有兩種主要類型的鋯礦床：內生沉積物和砂質沉積物。其中砂礦儲量占世界鋯總儲量的73%內生礦床占27%幾乎所有內生鋯礦床都與堿性巖有關。礦床形成于地槽造山期古地臺和固結褶皺區-形成于巖漿活化階段。臺地型礦床占內生礦床的93.3%，地槽沉積占6.7%大部分的沉積都是在奇米里時期（新第三紀）其次是前寒武紀，但最好的含礦礦床是海西期。

世界上有很多寶石級的鋯石產地，主要是斯里蘭卡、緬甸抹谷、越南、法國、挪威、英國、烏拉爾、澳大利亞、坦桑尼亞等。不同產地的鋯石特征也不同。斯里蘭卡的許多寶石礦生產鋯石。法國益百利出產的紅色鋯石。坦桑尼亞的Aimali出產幾乎無色的卵石狀鋯石。越南和泰國的邊境地區也是重要的鋯石產地，經過處理可以產出藍色、金黃色和無色鋯石。

鋯石在中國的分布也很廣泛，寶石級的鋯石主要在福建、海南、山東、新疆、遼寧、黑龍江、江蘇等地。福建明溪、海南蓬萊、山東昌樂、產于黑龍江穆棱的寶石級鋯石與藍寶石共生，富集于洪積或洪積礦床的次生礦石中。

首飾

質量好的寶石級鋯石通常用于鑲嵌珠寶。

工業

鋯石極其耐高溫和耐酸腐蝕，可用作耐火材料、型砂材料也可以用作航天器的隔熱材料比如鋯石和白云石在高溫下反應生成二氧化鋯或氧化鋯，氧化鋯是一種優質的耐火材料。這種特性使它適合制造渦輪噴氣發動機和火箭，如鋯的硼化物，熔點為3300℃。鋯英石制成的耐火材料能承受2500℃的高溫，所以鋯英石被用來制作爐襯和鋼包內襯的耐火磚。由細鋯英砂和細磨方石英砂制成的斜長石耐火磚廣泛應用于電爐煉鋼爐頂，其壽命是硅磚的4倍-5倍；用于平爐的鋯石耐火材料比其他材料耐火三倍；鋯英石磚鋼包內襯的使用壽命是半硅磚的2~4倍。鋯石還用于制造實驗室用的高溫器皿，以及特殊的包覆電極和涂層。鋯石粉末用于耐火涂料和顏料。鋯石也用作玻璃窯的磚。鋯英石一般用作陶瓷琺瑯和釉料中防曬劑的成分。如果鋯英石加入少量氧化鋁制成二氧化硅氧化鋯微球，可用作研磨拋光介質。鋯石也可以用于制革、醫藥、油漆等。

冶金

鋯英石主要用作冶金行業的型砂，因為它比普通應時型砂具有更均勻的顆粒更高的耐火性和更低的膨脹系數、導熱性強（大約是應時冷卻速度的四倍）不與其他金屬反應、在熔融金屬的作用下不會液化、適用于各種粘合劑，節省粘合劑，并能消除澆注時的揮發物。冶金部門用于生產金屬鋯及合金，結構鋼制造中含12~15%鋯和39～40%Si的合金（其余為Fe）是最優先選用的。極少量的鋯石用于冶煉鋯、鐵合金。鋯石也是提取鋯、鉿是主要的礦物原料，在化學工業和核工業中有許多用途。

定年

鋯石具有良好的穩定性，可以成為同位素年代學中的定年礦物，如鋯石離子探針微區原位u-Pb測年法、鋯石激光剝蝕法（LA-ICP-MS）和鋯石TIMS稀釋法。

高型鋯石

高型鋯石受輻照較少，其晶格無變化或變化不大晶型是方柱狀和方雙錐狀的集合體，通常可以作為寶石使用。高型鋯石晶體完整，硬度高，折射率為1.93~1.99，雙折射為0.059單軸晶體，正光照，密度為4.60~4.80 g/Cm3，相對密度為4.68，摩擦硬度為7~7.5它的顏色是紅色、褐色、黃色、綠色、紫色、藍色和無色，有無色、藍色和紅色為佳。

中型鋯石

中等粒度鋯石的結晶程度介于高型和低型之間，其物理性質也介于兩者之間。中等鋯石的顏色為棕綠色、深淺不一的深紅色，折射率為1.83~1.97，雙折射為0.008~0.043，密度為4.10~4.60 g/Cm3，相對密度為4.08~4.60中間鋯石加熱到1450℃時，可以轉化為高鋯石，但往往是渾濁的、不透明狀。

低型鋯石

低型鋯石主要指產自斯里蘭卡和緬甸的圓形鵝卵石由于一些放射性元素，它的晶格被破壞了，它的晶體變成了無定形的（蛻晶質）由氧化鋯和二氧化硅的無定形混合物組成。低級鋯石的顏色是綠色的、折射率為1的棕色和橙色.78~1.815單折射，幾乎各向同性體，雙折射為0.001~0.密度為3的008.90~4.10 g/Cm3，相對密度為3.9~4.1，摩擦硬度為6。在低型鋯石中，有時會出現多邊形條帶和條紋，除受氧化鐵污染的拉伸裂紋和后生裂紋外，偶爾還會出現一些絲狀包裹體，在退化鋯石中可能會出現明亮的裂紋，稱為角狀包裹體。 

紅鋯石

黃色、黃—紅色至棕—紅色的鋯石變體。主要呈紅色、橙紅、深淺不同的紅色，如棕色和紅色。其中，純紅色最好。紅色鋯石稱為“風信子石”，具有高型鋯石的特征。

無色鋯石

淺黃色至幾乎無色的鋯石品種。鋯石的一個常見品種是高型鋯石，它可以有一些灰色調以圓鉆切割為主，但一般在亭子里多八面，也就是常說的鋯石型切割，能得到很好的火彩效果。所以一度被當做鉆石的天然仿制品。

藍色鋯石

藍色鋯石是通過加熱其他鋯石制成的。可有純藍色、鐵藍色、天藍色、淺藍色、稍帶綠的淺藍色。鐵藍色是最好的顏色，其他寶石中沒有，但也不常見。

金黃色鋯石

和藍色鋯石一樣，屬于熱處理產生的顏色。其他色調的黃色可以是淺黃色、綠黃等。常切成圓形、橢圓形或混合形。以高類型鋯石為特征。

綠色鋯石

通常是低結晶度的鋯石。低型鋯石一般是綠色的，中型鋯石可以是綠色和黃色的、黃色、褐綠、不同深淺的綠色，如綠色和棕色。有些熱處理后的鋯石，由于工藝控制不當，會產生綠色色調的樣品。

鋯石一般從顏色來評價、凈度、重量和切割四個方面。

顏色

鋯石中流行的顏色有無色和藍色，其中藍色最有價值。優質藍色鋯石一般分散性高，呈亮藍色。如果藍色鋯石有綠色調，顏色分布均勻，價格較高；如果藍色鋯石帶有黃色調，其價值會受到影響。無色鋯石應該沒有任何雜色如果是灰色或棕色，需要重新處理去除雜色。除了無色和藍色之外的純凈明亮的綠色、黃綠色、鋯石如黃色具有高折射率、高色散、強烈的光澤也受到人們的喜愛。因為鋯石的顏色往往是熱處理產生的，所以在顏色評價中要特別注意顏色的穩定性。

凈度及透明度

市場上的鋯石純度比較高一般來說，要求內部沒有瑕疵，寶石連接處沒有磨損、破邊現象。當包裹體、裂紋和缺陷越多，霧濁越強，鋯石值越低。

重量

市面上的鋯石重量一般在幾分錢到10ct之間同等質量下，鋯石越重越稀有，價值越高。

切工

鋯石的切割評價要考慮其切割比例和切割方向。切割時要嚴格定向，使光軸盡量垂直于臺面，避免雙折射產生重影模糊現象，尤其是藍石，平行光軸觀察最美。若切磨比例適當、拋光后，鋯石的光澤和火彩才能充分展現出來。

鑒別

鋯石的折射率很高、高雙折射率、高密度、高色散和眾多的吸收線可以與其他寶石區分開來。

類似于無色鋯石的寶石

類似無色鋯石的寶石一般都有鉆石、合成立方氧化鋯、釔鋁石榴石（合成碳硅石YAG）人造釓鎵榴石（GGG）人造鈦酸鍶等。無色鋯石是一種雙折射較大的高型鋯石，通過觀察后刻面邊緣的鬼影可以與上述各向同性體寶石區分開來。合成碳硅石的密度僅為3.22（±0.02） g/根據合成碳硅石的特征吸收光譜，也可以從鋯石中分離出比鋯石低得多的Cm3。

類似紅色鋯石的寶石

紅寶石是類似紅色鋯石的主要寶石、尖晶石、紅色石榴石、碧璽、紅色玻璃等。根據是否有重影現象，區分紅色鋯石和上述各向同性體寶石。同時，紅寶石有色帶，尖晶石有八面體負晶，紅色玻璃有氣泡或渦線，紅色鋯石沒有。

一種類似黃褐色鋯石的寶石

類似黃褐色鋯石的寶石主要有榍石、硼鋁鎂石、合成金紅石、金綠寶石、石榴石、YAG、GGG等。顯示是否有重影現象，石榴石、YAG、GGG和其他類質同象寶石不同于低雙折射的祖母綠。榍石的雙折射比鋯石高，分散性比鋯石強，密度比鋯石小，為3.52g/Cm3，沒有鋯石的特征吸收峰。勃姆石的密度為3.48（±0.02）g/Cm3，折射率為1.668~1.707（+0.005，-003），雙折射率為0.036~0.，并有493、475、463、452納米吸收線，可與鋯石相區別。人造金紅石的密度為4.26（+0.03，-03） g/Cm3，在藍區430nm以下完全吸收，這與鋯石的吸收光譜不同。

類似綠色鋯石的寶石

類似綠色鋯石的寶石主要有綠色碧璽、鉻透輝石、橄欖石、綠色藍寶石、翠榴石、YAG、GGG等。綠色鋯石一般是低型鋯石，沒有后刻面邊緣的重影。碧璽多色性強，重影明顯，折射率高、密度都比鋯石低。透輝石雙折射高，重影明顯，折射率、密度低于鋯石，具有鉻的吸收光譜和505nm的吸收線。橄欖石也有明顯的雙影，折射率比鋯石低，可以用折射儀精確測量。

石榴石為各向同性體，綠色鋯石近于無定形，在光線下可能無法與綠色鋯石區分，石榴石的密度為3.84（+0.03）g/Cm3，接近低型鋯石的密度，但石榴石中有特征性的馬尾狀包裹體。YAG、GGG為各向同性體，光看類似綠色鋯石，難以分辨。有許多吸收光譜，但綠色鋯石有一個典型的653.5納米吸收線，在彩色濾光片下，YAG、CGG是鮮紅色的，而綠色鋯石在彩色濾光片下不會變紅。