Сфалерит

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

Сфалерит
Крупнозернистий агрегат сфалериту
Загальні відомості
Статус IMA	затверджений (А)
IMA-номер	IMA1980 s.p.
Абревіатура	Sp
Хімічна формула	ZnS
Клас мінералу	сульфіди
Nickel-Strunz 10	2.CB.05a
Генезис	переважно гідротермальний
Ідентифікація
Колір	коричневий, бурий, чорний, рідше жовтий, червоний, або зеленуватий
Форма кристалів	тетраедри, ромбододекаедри
Сингонія	кубічна сингонія
Вид симетрії	гекстетраедричний
Спайність	досконала по {110}
Злам	нерівний
Твердість	3—4
Блиск	алмазний
Прозорість	від непрозорого до прозорого
Колір риси	білий до світло-жовтого
Густина	3,9—4
Оптичні властивості кристалів
Кут/Дисперсія оптичних осей	0,156
Інші характеристики
Названо на честь	брехливість (давньогрецька мова)
Особливі характеристики	люмінесцентний і триболюмінесцентний
Сфалерит у Вікісховищі

Структура кристалічної ґратки цинкової обманки

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 обманку.

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 3L
4L
6P. 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 пустот 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.

Сфалерит — Дальнєгорськ, Приморський край, Далекий Схід Росії (6.5x4cm)

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, 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

Література

• Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Східний видавничий дім, 2013. — Т. 3 : С — Я. — 644 с.
• Лазаренко Є. К., Винар О. М. Сфалерит // Мінералогічний словник. — К. : Наукова думка, 1975. — 774 с.
• Сфалерит // Мінералого-петрографічний словник / Укл. : Білецький В. С., Суярко В. Г., Іщенко Л. В. — Х. : НТУ «ХПІ», 2018. — Т. 1. Мінералогічний словник. — 444 с. — ISBN 978-617-7565-14-6.
• Бетехтин А. Г. Курс минералогии : учебное пособие / под науч. ред. Б. И. Пирогова и Б. Б. Шкурского. — 2-е изд., испр. и доп. — Москва : Книжный дом «Университет», 2010. — 721 с. — ISBN 978-5-98227-122-8.(рос.)
• Хёрлбат Н., К. Клейн. Минералогия по системе Дэна. Пер. с англ. — Москва : Недра, 1982. — 728 с.(рос.)
• 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 [Архівовано 19 травня 2009 у Wayback Machine.]
• Сфалерит в базі webmineral.com [Архівовано 25 липня 2017 у Wayback Machine.] (англ.)
• Possible relation of Sphalerite to origins of life and precursor chemicals in 'Primordial Soup'
• Minerals.net
• Minerals of Franklin, NJ