鋯石Zircon

化學成分
　　ZrSiO₄
物理性質
　　鋯石為正方晶系礦物，常見晶癖是具有雙錐的四方形柱體，晶體多由p（111），m（110），a（100），x（311），u（331）等晶面組合而成（圖6-3-1）。硬度7.5，比重4.6～4.7，顏色以無色較常見，其他有紫、桃紅、褐黃色等多種，因鋯石具高折射率1.96和高雙折射率（0.04～0.065）。在顯微鏡下邊緣常現黑圈（圖6-3-2）。
產地與產狀
　　A.鋯石是火成岩與變質岩常有之副成分
晶體細小，岩石切片在顯微鏡之下方能見到。在臺灣一般安山岩和部分玄武岩都含少量鋯石，據陳正宏（1990）分析，以臺北縣金瓜石地區之安山岩中的含量最豐，其次為大屯火山群與東部海岸山脈之安山岩。西部的玄武岩都很罕見。較特殊的是在新竹關西東南之錦山至馬福一帶之馬武督溪砂礫層中，過去曾發現含有粗粒（可大至1分左右）赤褐色鋯石和橄欖石及剛玉一起【市村毅，1943b；顏滄波（Yen, 1957b）】。可能是來自附近地區之鹼性火山岩（參閱「4-2剛玉」）。陳培源曾以XRD分析馬武督褐色鋯石（圖6-3-3），鑑定為含釔鋯石（Ribeirite或Yttrian Zircon），鋯石中之Zr常有部分為Hf（鉿）所替代，此外U，Th，Y族稀土元素也可替代Zr（鋯），因此鋯石會有放射性。此褐色鋯石可能以雙錐短柱為多數（圖6-3-3），如見於一般鹼性岩之習性（在酸性岩常有發達的柱面）。
　　在變質岩中的鋯石多數應是原岩之遺留礦物，分散在片麻岩、部分變質砂岩（包括石英片岩）與黑色片岩，因此外形多近圓粒【顏滄波，1959b】。近年則有挑選鋯石為岩石定年之用，例如核飛跡分析【周南和劉聰桂，1997】與U-Pb同位素定年【王振民等，1997】。
　　B.鋯石為臺灣重砂中之重要成分之一
分布全島西部之沉積岩層與沖積層中，顆粒多在細砂之列，晶體以無色透明者占多數，晶癖亦以具雙錐之長柱體為主，多a（100）、m（110）和p（111）之聚形或簡單之a．p或m．p聚形，較少（311）、（331）和（101）等面群之出現（圖6-3-1），呂學俊曾將鋯石晶癖分為五類以資比較，長與寬之比多在2：1，亦有特長或特短者，後者見於基隆河之紫紅色種，或為基隆火山岩之產物。部分晶體成平行連晶，有的晶體內部有圈帶（zonal）構造，或有各式包裹物，以磷灰石、鐵礦等小晶和泡狀物常見（圖6-3-1c）。
　　含鋯石的現代砂層主要分布在桃園以南之海灘與雲林至臺南之岸外沙洲，如青山港汕與統仙洲等沙洲，以及西南部之河川（重砂分布可參閱「5-15獨居石」）。此等砂礦中混合之鋯石砂化學成分如表6-3-1。
　　C.地層中含有之鋯石
據呂學俊（Lu, 1963；呂學俊，1967a、1967b）分析自澳底層起，上覆各層都含有鋯石，尤其是枋腳層至南莊層，鋯石砂含量可占重礦物總量之60～95%（其他礦物較少）。南莊層白砂岩常含有較豐富之鋯石與其他重礦物【陳培源，1960】。
礦物資料
　　馬武督鋯石曾經顏滄波（Yen, 1957b）委託美國地質調查所作Pb-α定年測驗（顏氏未說明何種顏色鋯石），其年齡為四千六百萬年，但此年齡也未能確定代表那一種年代，可能是捕獲晶年代，王振民著（1999）曾作溪畔片麻岩中之鋯石單晶定年，認為它是二叠紀海西寧期產物。
　　鋯石有微弱放射性，因其硬度較大，可製砂紙等磨琢材料。因耐火度高，在臺灣亦用於燒製耐火磚【周隋土和王源（Chou & Wang, 1956）】。

表6-3-1　鋯石之化學成分表

1. 馬武督鋯石，國府健次（1935），日本學術協會報告。
2. 基隆河鋯石砂，產少量金紅石、鈦鐵礦與獨居石，飯沼弘司（1934）分析，日本化學會誌以及市村毅（1932a）。
3. 青山港汕，新竹研究所分析，陳培源（1953）。
4. 外傘頂洲，兵工研究院分析，陳培源（1953）。

　樣品3是磁選樣品，含有少量白榍石與金紅石故含鈦較多。