Цирконий и связанный с ним гафний накапливаются: 1) в процессе остывания магматических пород, 2) частично при становлении пегматитов и 3) в экзогенных условиях [Тихоненков И. П., Тихоненкова Р. П., 1964].
Магматические образования
Цирконий накапливается в кислых интрузивных породах, входя в состав акцессорного циркона. Этот циркон является источником образования промышленных россыпей. Цирконий накапливается также в щелочных породах в виде акцессорных циркона и эвдиалита. В некоторых случаях эвдиалит образует значительные скопления, которые промышленностью пока не используются. В условиях латеритного выветривания по эвдиалиту образуется бадделеит, представляющий собой высококачественную руду циркония.
Примерами магматических циркониевых (эвдиалитовых) месторождений, связанных с щелочными породами, являются массивы Ловозерский и Илимауссак (Гренландия). Богатая циркониевая минерализация (в виде эвдиалита, ловенита, розенбушита и цирконолита) также наблюдается в зонах фенитов щелочных массивов.
Пегматиты
В пегматитах кислых и частично щелочных пород развит циркон, являющийся одним из источников россыпей.
Экзогенные месторождения
Среди экзогенных месторождений циркония выделяются остаточные, возникающие в результате латеритного выветривания эвдиалитов, и морские россыпи, современные и древние:
Остаточные месторождения
К остаточным относится месторождение, находящееся в Бразилии в области Калдас штата Сан-Пауло. Район представляет собой гористое плато, разрезанное крутыми каньонами. Нефелиновые сиениты, слагающие район, обогащены эвдиалитом. В результате выветривания на выходах нефелиновых сиенитов образуются корки, сложенные бадделеитом. Корки отрабатываются путем отделения от коренных пород быстрым нагреванием и охлаждением. Бадделеит, кроме того, накапливается в делювиальных осыпях в виде крупных глыб массой до 30 т или развит в россыпях в виде отдельных обломков диаметром до 7 см. Запасы коренных и россыпных руд с содержанием 30% окиси циркония 4 млн. т.
Современные морские россыпи
Наиболее крупные современные морские россыпи циркона, в состав которых входят также рутил, ильменит, иногда монацит, расположены в Австралии, Индии и в Шри-Ланка. Крупнейшим в мире производителем циркона является Австралия.
Очень богатые цирконом и рутилом залежи выявлены в северной части штата Новый Южный Уэльс на песчаном морском побережье между устьями рек Ричмонд и Брунсвик. Здесь слои песка, наносимые морским прибоем, выдуваются ветрами, в результате на поверхности образуется прослой чистого шлиха мощностью 2,5 см. В период штормов (май, ноябрь) процесс образования шлихового концентрата происходит весьма интенсивно. Кварцевые пески усиленно вымываются под действием воды и ветра.
В результате естественные концентрации шлихового материала достигают 50% при толщине слоев от 1 см до 1 м. Протяжение отдельных слоев вдоль побережья достигает 1—2 км. В шлиховом концентрате содержится 45—75% циркона, 10—30% рутила и 10—20% ильменита. В шлихах содержится, кроме того, некоторое количество граната и касситерита.