Сфалерит

Сфалери́т ( — оманливий, віроломний, син. цинкова обманка) — мінерал, природний сульфід цинку. Є головним рудним мінералом цинку. Група сфалериту.

Етимологія та історія Мінерал сульфіду цинку (ZnS), відомий з давніх часів, хоча в Європі не вміли добувати з нього метал. Цей факт, його схожість у деяких випадках з галенітом та його звична асоціація змусили Георгія Агріколу дати йому у своїй праці «Про природу корисних копалин» («De natura fossilium», Базель, 1546) назву galena inanis («некорисний галеніт»). Німецькі шахтарі в середньовіччі знали його як обманкуAgricolae, Georgii (1546). De Natura fossilium (en latín). Froben, Basilea. p. 479..

Німецький геолог Ернст Фрідріх Глокер (1793–1858) у 1847 році назвав мінерал на основі грецького слова sphaleros, що означає «оманливий», через складність ідентифікації мінералу, оскільки сфалерит має питому вагу та блиск металевої руди, але жодного металу з нього тривалий час не можна було видобути.

Загальний опис Сфалерит має формулу ZnS або (Zn, Fe)S. Хімічний склад: Zn — 67,1 %; S — 32,9 %. Домішки: Fe (до 26 %), Мn (до 8,4 %), Cd (до 9,2 %), In (до 2,5 %), Sn (до 2 %), Hg (до 35 %), Tl (до 1 %), Cu (до 15 %), Co, Ga, Ag. У різновидах з великим вмістом Fe під мікроскопом можна виявити включення піротину як продукту розпаду твердого розчину, інколи халькопіриту.

Різновиди Різновиди сфалериту: світлий або безбарвний, бідний залізом сфалерит — клейофан; високозалізистий чорний сфалерит — марматит; збагачений Cd червоний сфалерит — пршибраміт; білий, землистий, прихованокристалічний порошкуватий сфалерит, що містить до 2 % Cd — брункіт.

Крім того, розрізняють: сфалерит залізистий (різновид сфалериту чорного кольору, що містить до 10 % Fe); сфалерит шкаралупистий (концентричношаруватий різновид сфалериту).

А також: цинкову обманку жовту (сфалерит); цинкову обманку печінкову (вольтцит — Zn5S4O); цинкову обманку променисту (загальна назва сфалериту та вюртциту); цинкову обманку темну (сфалерит); цинкову обманку шкаралупчасту (вюртцит).

Кристалографія Кристалізується в кубічній сингонії; вид симетрії гексатетраедричний 3L4L6P. Структурна комірка містить Zn4S4; алмазоподібна, в основі її тришарові пакети ZnS4-тетраедрів, мають спільні вершини (тобто кубічне надщільне пакування з атомів S, де половина тетраедричних порожнин зайнята атомами Zn).

Агрегати і габітус Кристали сфалериту переважно тетраедричні або кубооктаедричні, рідше ромбододекаедричного або додекаедричного габітусу з головними формами {111}, {110} та {100}; часто зі штрихуванням, сходинками та спіралями зростання на гранях. Характерні двійники зростання по октаедру {111}, в т. ч. полісинтетичні двійники, які особливо добре проявляються при травленні під мікроскопом. Сфалерит утворює зернисті скупчення, інколи ооліти та концентрично зональні агрегати. Найбільш розповсюджені крупно- або дрібнозернисті агрегати зерен, рідше коломорфні шкаралупуваті агрегати, які за малюнком нагадують малахіт.

Фізичні властивості Колір чистих кристалів сфалериту найчастіше яскраво-коричневий до чорного. Також білий, але домішки заліза, які майже завжди присутні в сфалериті, зафарбовують його в жовті, сіро-коричневі, червоно-коричневі, або чорні кольори. Червоний сфалерит рудокопи назвали рубіновою обманкою, блідо-жовтий різновид отримав назву клейофан, а чорний (залізистий) — марматит. Відомі зовсім безбарвні різновиди. Незалежно від кольору мінералу його риса біла або світло-жовта. Блиск темних різновидів напівметалічний, або металічний, коричневі, жовті і червоні різновиди на гранях мають алмазний блиск, на зламі — смоляний. Темний сфалерит непрозорий, світлий — просвічує в тонких пластинках. Твердість 3—4. Густина 3,9—4. Крихкий.

Утворення і родовища Утворюється в широкому діапазоні гідротермальних умов від низьких до високих температур. Зокрема, у вугіллі, вапняку та інших осадових відкладеннях.

Сфалерит утворюється в гідротермальних жилах разом з галенітом, над яким завжди кількісно переважає. Інколи зустрічається в скарнових родовищах.

Деякі родовища виникли у зв'язку з осадовими процесами.

Зустрічається в гідротермальних свинцево-цинкових родовищах у парагенезисі з галенітом, піритом, марказитом, халькопіритом, піротином, смітсонітом, бляклими рудами, борнітом та ін. Дуже поширений у колчеданних родовищах разом з халькопіритом. Відомий також серед осадових утворень. Сфалерит — головне джерело отримання Cd, In, Ga.

Майже 50 % усього видобутку цинку дають свинцево-цинкові родовища, які залягають у карбонатних товщах (вапняках і доломітах), де сфалерит зустрічається разом з галенітом і піритом. До них належать родовища хребта Каратау в Середній Азії, родовища Польщі (Олькуш, Ожел Бяли), штату Міссурі в США та ін.

Знахідки: У США — штати Міссісіпі, Оклахома, Міссурі, Колорадо. Кьоленґрунд, Розтоки (Чехія), Урал (РФ), у Німеччині — поблизу Фрайберга, Саксонія і Нойдорфа, гори Гарц. Долина Біннталь, Швейцарія кантон Вале. Поблизу м. Горні Славков, Чехія. Гірський хребет Пікос-де-Европа також провінція Кантабрія на півночі Іспанії. В Англії, на території громади Алстон Мур, графство Камбрія. В околицях м. Дальнєгорськ, Приморський край, Росія. На Юконі, Канада. У Мексиці — штати Чіуауа, Кананеа та Сонора. Копальня Уарон, шахта Касапалька, провінція Уарочірі, регіон Ліма, Перу. В Україні зустрічається у Причорномор'ї, на Поділлі, Закарпатті, Подніпров'ї (Чернігів-Полтава), на Донбасі, у Кривбасі.

Переробка і практичне значення Основний метод збагачення сфалериту — флотація. Зі сфалериту виплавляють металевий цинк Zn. Попутно рідкісні метали: Cd, In, Ga. Сфалерит використовують в лакофарбовому виробництві для виготовлення цинкових білил. Велике значення має отримання з природного сфалериту хімічно чистого ZnS, який застосовується як люмінофор.

Як правило розробляються багаті руди з вмістом цинку 8—10 %, але для дуже великих родовищ цей вміст може бути знижений.

Див. також Клейофан Марматит Список мінералів

Примітки

Література

Palache, C., H. Berman, and C. Frondel (1944) Dana’s system of mineralogy, (7th edition), v. I, 210–215.

Посилання

Структура сфалериту Сфалерит в каталозі мінералів Сфалерит в базі webmineral.com Possible relation of Sphalerite to origins of life and precursor chemicals in 'Primordial Soup' Minerals.net Minerals of Franklin, NJ