Cyrkony

Cyrkon

Cyrkony – najstarsze zidentyfikowane okruchy skalne

Cyrkony to jedne z najbardziej popularnych kamieni jubilerskich. Są cenione za swój połysk, zwłaszcza po oszlifowaniu w brylant i bardzo upodabniają się wtedy do diamentów. Są bardziej miękkie od tego najcenniejszego z minerałów: diament ma dziesiątą pozycję w 10-stopniowej skali Mohsa, a cyrkon 7,5. Są jednak bardziej odporne na wysokie ciśnienie i temperaturę.

Cyrkony to jedne z pierwotnych minerałów wchodzących w skład skał magmowych, czyli takich, które uformowały się, a ich składniki wykrystalizowały w głębi Ziemi. Chemicznie jest to jeden z tzw. krzemianów wyspowych o wzorze ZrSiO4. Wtórnie, wskutek procesów niszczących wyniesionych ruchami górotwórczymi skały magmowe (np. granity), są źródłem cyrkonów w skałach osadowych (np. w osadach rzecznych).

Cyrkony są niekiedy nazywane kapsułami czasu, z uwagi na to, że stanowią najstarsze zidentyfikowane okruchy skalne, które przetrwały przez ponad 4 miliardy lat. Przetrwały - oznacza, że nie uległy procesom przetopienia... a przynajmniej nie wszystkie. Wyjątkowość tych najstarszych cyrkonów tkwi w tym, że przez pierwsze kilkaset milionów lat swej historii, młoda Ziemia była intensywnie bombardowana przez meteoryty i planetoidy. Efektem jest to, że tylko najbardziej odporne cyrkony przetrwały wielokrotne przetapianie skał powstających w tamtym czasie. A procesy, jakim cyrkony musiały się oprzeć to m in. intensywny wulkanizm, ruchy górotwórcze oraz potężne uderzenia ww. meteorytów. Takie wydarzenia trwały do ok. 3,9 miliarda lat i niezwykle rzadkie są jakiekolwiek fizyczne ślady obecności skał lub minerałów sprzed tej daty. Nazywanie cyrkonów kapsułami czasu, jest efektem jeszcze innej właściwości cyrkonów. Wewnątrz nich zachowały się ślady ich burzliwej historii w postaci m in. inkluzji. Dotychczas najstarsze cyrkony zostały odkryte w Australii.

 

 

Miejsca występowania cyrkonów wykorzystywanych w jubilerstwie ograniczone są do eksploatowanych złóż, jednak dzięki swej szczególnej własności cyrkony są prawdziwie kosmopolityczne. Jest tak dzięki erupcjom wulkanicznym, które są w stanie wynieść materiał piroklastyczny na wiele kilometrów wysokości, a następnie wskutek ruchów powietrza, roznieść taki pył zawierający m in. drobinki cyrkonów po całej powierzchni planety. W czasie erupcji wulkanicznej, proces ten pozostawia wewnątrz cyrkonu ślad izotopowy, który może zostać zmierzony i umieszczony w czasie. W przypadku cyrkonów stosuje się najczęściej metodę badań izotopowych uran-tor-ołów. Metoda ta daje możliwość określenia ilości izotopów pierwiastków ulegających rozpadowi i określenia czasu, w jakim powstał minerał zawierający te pierwiastki, na wiele setek milionów lat wstecz. Daje jednocześnie możliwość określenia zarówno daty powstania samego kryształu cyrkonu, jak też oznaczenia momentów zaistnienia różnych procesów (wulkanizm, metamorfizm) przez jakie ten kryształ przeszedł. Możliwe jest oznaczanie dat epizodów wzrostu poszczególnych stref pojedynczego ziarna cyrkonu. Jest to jedna z metod stosowanych przez geologów częściej, niż znana powszechniej metoda wykorzystująca izotop węgla 14, która daje dobre wyniki do 5730 lat wstecz.

 

 

Cyrkony w Świętokrzyskiem

Dewon dolny to część okresu dewońskiego trwający od 393 do ok. 420 milionów lat temu. Region świętokrzyski był w tym czasie płytkim morzem. Morze to okalało od południa wielki kontynent Laurussia stanowiący połączone lądy dzisiejszej Ameryki Północnej i części Europy (tzw. platforma wschodnioeuropejska). Klimat panujący wtedy na tym terenie był dużo cieplejszy niż współcześnie, co było po części efektem innego położenia obszaru świętokrzyskiego w rejonie międzyzwrotnikowym na południowej półkuli. W tym płytkim morzu rozwijało się bujne życie, a jego ślady są dziś znajdowane w skałach odsłaniających się na powierzchni w wielu miejscach województwa świętokrzyskiego. Występują tu skamieniałe kości różnych ryb i bezszczękowców oraz pozostawione na dnie ślady tych i innych zwierząt. Jednym z takich miejsc są okolice pensjonatu CYRKON w miejscowości Kopiec – gmina Iwaniska. W niewielkim łomie odsłonięto ok. 6 metrowej grubości przekrój przez osady dawnego morza wczesnodewońskiego. Osady te to głównie piaskowce przeławicone niczym tort, miękkimi jakby maślanymi osadami o bardzo drobnej frakcji. Tymi osadami są tufity - rodzaj osadu powstałego w wyniku osadzenia się materii wulkanicznej w zbiorniku morskim. Tufity zawierają również wspomniane wcześniej cyrkony. One są obecnie przedmiotem badań. Wstępne wyniki są jednak bardzo interesujące, podobnie jak badania śladów dawnego życia.

 

dr Piotr Szrek

kierownik Muzeum Geologicznego

 

* Wszelkie prawa zastrzeżone! Kopiowanie, powielanie i wykorzystywanie bez zgody autora zabronione