馬志飛

說起鋯石，很多人的第一反應(yīng)就是：它是假冒的鉆石。鋯石真的一文不值嗎？真相究竟是什么？

鉆石的最佳“替身”

網(wǎng)絡(luò)上有個(gè)段子說：買不起鉆戒，給女朋友買了個(gè)鋯石戒指，可惜岳父是搞地質(zhì)的，這可怎么辦？

段子手莫要慌，岳父大人會(huì)安慰你：雖然你女朋友誤以為這是鉆石戒指，但不能說它用的是假寶石。

因?yàn)樵缭?000多年前，人們就已經(jīng)在斯里蘭卡的礫石層中尋找鋯石了，他們采取類似于淘金的方法，很容易地將比重較大的鋯石從其他比重較小的碎屑沉積顆粒物中篩選出來。在6世紀(jì)時(shí)，歐洲的希臘人和意大利人開始把鋯石當(dāng)作一種寶石，認(rèn)為它是榮耀和智慧的象征，佩戴鋯石可以帶來成功和幸運(yùn)?，F(xiàn)代西方國(guó)家依然把鋯石列為12月的生辰石，寓意勝利和好運(yùn)。鋯石是一種含鋯的硅酸鹽，在地殼中并不罕見，它們?cè)诨鸪蓭r、沉積巖和變質(zhì)巖中廣泛分布，只不過，通常情況下，鋯石的顆粒太小了，經(jīng)常被忽略掉。極少數(shù)粒徑超過幾毫米的鋯石便可能成為寶石級(jí)鋯石。鋯石有多種顏色，晶體為棱柱狀或雙錐狀，具有玻璃光澤或金剛光澤，折射率為1.9～1.94，雖略低于鉆石，但明顯高于很多其他寶石。鋯石在不少方面都與鉆石相似，但二者身價(jià)相差甚遠(yuǎn)，所以在20世紀(jì)初，無色鋯石被大量作為鉆石的替代品。

現(xiàn)如今，憑借自身較高的折射率、較強(qiáng)的色散以及美麗的顏色，鋯石已經(jīng)在珠寶家族中占有一席之地，成為著名的中低檔寶石。由于鋯石在形成過程中受到鈾和釷等放射性元素的影響，造成輻射損傷，從而使得它的結(jié)晶程度會(huì)有不同程度的降低，據(jù)此可以將鋯石分為高型、中型和低型三種類型。高型鋯石所含放射性元素少，晶體結(jié)構(gòu)基本無變化，顏色多呈深黃色、褐色和深紅褐色，經(jīng)800℃～1000℃的熱處理可變成無色、藍(lán)色或金黃色。它們是鋯石中最重要的品種，其中藍(lán)色鋯石的價(jià)值往往最高，市場(chǎng)上所見到的絕大部分寶石級(jí)鋯石都是藍(lán)色的。中型鋯石受到放射性元素的衰變影響，晶格遭到一定破壞，常呈黃綠色或是褐綠色，不太美觀，很少作為寶石使用，僅供收藏。低型鋯石含有較多的放射性元素，晶體結(jié)構(gòu)完全被破壞，近乎于非晶態(tài)，顏色多為綠色、褐色或灰黃色，因帶有放射性，幾乎不能作為寶石。

立方氧化鋯才是“冒牌鉆”

雖然鋯石可以被用來假冒鉆石，但鋯石與鉆石其實(shí)很容易區(qū)分。鉆石的莫氏硬度為10，鋯石的莫氏硬度為6～7.5。這也意味著，用鉆石和鋯石相互刻劃，鋯石會(huì)被劃傷，鉆石則完好無損。其次，鋯石的比重為3.9～4.7，而鉆石的比重為3.52，很顯然，同等大小的兩塊寶石相比，鋯石的重量明顯大于鉆石。

之所以大家普遍認(rèn)為鋯石是假寶石，原因在于人們混淆了天然鋯石與人造立方氧化鋯。

2015年11月25日晚，香港某商業(yè)區(qū)，行人匆匆。突然有一大包“鉆石”從附近大廈的高處掉落，那些如綠豆般大小、閃閃發(fā)光的“鉆石”散落在人行道上。行人見到后紛紛上前，蹲在地上仔細(xì)尋找，有的人為找到更多“鉆石”，甚至把路邊的垃圾桶都提了起來。后來，當(dāng)?shù)鼐鞊斓搅艘涣！般@石”，送去鑒定后人們才發(fā)現(xiàn)，這并不是真正的鉆石，而是所謂的“蘇聯(lián)鉆”，價(jià)格相當(dāng)便宜，100元港幣就可以買到十多粒。這里所說的“蘇聯(lián)鉆”其實(shí)就是人造立方氧化鋯，因最早由蘇聯(lián)人通過化學(xué)方法在1974年制造出來而得名，其主要成分為二氧化鋯，是典型的假鉆石。

重要的工業(yè)原料

目前，澳大利亞、南非、斯里蘭卡、柬埔寨以及泰國(guó)等國(guó)家都有鋯石產(chǎn)出，其中產(chǎn)量最大的是澳大利亞，鋯石年產(chǎn)量占全球的37%，其次是南非，年產(chǎn)量占世界的30%。我國(guó)的海南、福建、黑龍江和山東等地也有少量鋯石產(chǎn)出。其中的絕大部分都被用于工業(yè)領(lǐng)域。由于鋯石具有硬度高、熔點(diǎn)高、導(dǎo)熱性高、熱膨脹性低以及很強(qiáng)的耐腐蝕性和穩(wěn)定的化學(xué)性能等諸多特點(diǎn)，可在陶瓷和玻璃行業(yè)作為遮光劑使用，或作為耐火材料、提煉金屬鋯。

金屬鋯是發(fā)展原子能工業(yè)不可缺少的材料，可用作反應(yīng)堆堆芯結(jié)構(gòu)材料，也可以用于制造合金材料，以提高材料的強(qiáng)度，在制造裝甲車、坦克和大炮等軍事武器領(lǐng)域具有重要用途。不僅如此，鋯石中通常還含有另外一種金屬元素鉿，其含量為1%～4%。鉿的化學(xué)性質(zhì)與鋯十分相似，耐高溫、抗腐蝕，也是原子能工業(yè)的重要材料之一。它還常被作為合金添加劑，含鉿的合金通常用于制造航空和航天發(fā)動(dòng)機(jī)材料。

正因?yàn)殇喪哂泻軓?qiáng)的耐腐蝕性和穩(wěn)定的化學(xué)性能，在長(zhǎng)達(dá)數(shù)百萬年乃至數(shù)十億年的漫長(zhǎng)地質(zhì)歷史中，歷經(jīng)多次風(fēng)化與侵蝕，即使變成極小的顆粒依然能夠保存下來。因此，對(duì)于地質(zhì)學(xué)家而言，鋯石具有十分獨(dú)特的價(jià)值，它是進(jìn)行地質(zhì)年代學(xué)研究的關(guān)鍵礦物之一。由于鋯石中通常含有微量的放射性元素鈾，鈾衰變會(huì)產(chǎn)生鉛，根據(jù)鋯石中鈾和鉛的比率就可以反推出其形成年代，這就是地質(zhì)學(xué)家常用的放射測(cè)年法。2001年，地質(zhì)學(xué)家在澳大利亞西部一片牧場(chǎng)的巖石中發(fā)現(xiàn)了一塊體積極小的鋯石，它的直徑僅僅相當(dāng)于人的頭發(fā)絲直徑的兩倍。科學(xué)家通過放射測(cè)年法對(duì)它進(jìn)行鑒定后發(fā)現(xiàn)，這塊微小的鋯石竟然形成于距今44億年前，離地球誕生僅差1億年的時(shí)間，堪稱現(xiàn)今地球上最古老的物質(zhì)?？茖W(xué)家認(rèn)為，這塊鋯石告訴我們，地球在形成之后的1億年時(shí)間里已經(jīng)開始冷卻形成地殼，這就有可能會(huì)形成有利于原始微生物生存的環(huán)境，或許地球生命的形成年代要比大家以前認(rèn)為的早很多。沒想到小小一塊鋯石有可能改變地球的生命進(jìn)化史。