Сфалерит: описание, свойства, применение

В природе сфалерит может встретиться в скарнах или гидротермальных, осадочных, вулканогенно-осадочных месторождениях. Входит в состав полиметаллических руд вместе с галенитом и халькопиритом.

• В Испании находят кристаллы сфалеритов, которые могут поддаваться огранке. Размером они не очень большие, но бывают и исключения, весом до 70 карат.
• Экземпляры совершенной красоты находят в Италии.
• В России минерал добывают на Урале, в Восточном Забайкалье, Приморье.
• В США, Чехии добываются небольшие образцы до 10 карат. По качеству бывают разными.
• Во Франклине, Нью-Джерси (США) добывается уникальный сфалерит-клейофан, сочетающий по большей части только серу и цинк. Его главная особенность в том, что минерал флюоресцирует. Это свойство сфалерита присуще только камням, добытым в этом городе, и нигде более по миру не встречается.

Также немало сфалеритов имеется в месторождениях Мексики, Канады, Австралии, Намибии, Казахстана, Польши, Германии.

Физические свойства

Состав минерала разнообразен. В нём обнаруживаются примеси цинка, железа, кадмия, серы и других соединений. Минерал очень хрупок, при воздействии температуры быстро трескается, но практически не плавится. В УФ-лучах отливает оранжевой флуоресценцией, но вот при механическом воздействии свечения не даёт.

Сфалерит – минерал, который не очень хорошо поддается огранке и какой-либо обработке. При воздействии очень высоких температур ведет себя по-разному, в зависимости от химического состава. Так, если в минерале содержится большое количество железа, то он будет отлично плавиться. В то же время «чистый» сфалерит практически не поддается плавке.

Сферы применения

Сфалерит широко применяется в различных сферах промышленного производства. Чаще всего его используют в качестве источника цинка (именно из него его и получают).

ВАЖНО! Если технология позволяет, то из руды извлекают ещё и примеси редких и драгоценных металлов (серебра, кадмия, ртути, индия, золота, марганца и т.д.).

Пик активности исследования сульфидов полиметаллов (свинец, цинк и медь) пришёлся как раз на военное время, поскольку из этих компонентов активно производили (и производят до сих пор) боеприпасы (свинцовые пули, медные гильзы), а также гробы.

В невоенное время сфалерит используют в лакокрасочном производстве при изготовлении цинковых белил, для изготовления кинескопов, различных светящихся красок. Также материал используется для оцинковки металлических изделий.

ВАЖНО! Все перечисленные сферы с развитием технологий всё чаще отказываются от использования сфалерита, заменяя его другими материалами. Так что сейчас всё реже можно встретить этот материал в работе.

А вот в ювелирном деле сфалерит практически не использовался нашими предками, да и современные ювелиры его не жалуют. Минерал слишком хрупок и уязвим, любое механическое воздействие на него заканчивается тем, что он крошится и трескается. Для изготовления ювелирных украшений используются только единичные образцы камня, да и те стоят уйму денег. Так что позволить себе их могут только коллекционеры.

Сфалерит

Агрегаты и габитус

. Сфалерит образует зернистые скопления, иногда оолиты и концентрически-зональные агрегаты. Часто он встречается в виде хорошо образованных кристаллов тетраэдрического и додекаэдрического габитуса с главными формами {011}, {111}, {110} и {100}. Г. Кальб среди кристаллов цинковой обманки устанавливает два минерагенетических типа: 1) кубооктаэдрический или тетраэдрический и 2) додекаэдрический. Первому типу свойственно развитие таких важнейших форм, как {111}, {111}, {100} и {110}, во втором — доминирующей формой является {110}, а {111} и {100} имеют второстепенное значение. Кубооктаэдрический тип характерен для сульфидной свинцово-цинковой формации, додекаэдрический — для сидеритовых и флюорито-баритовых жил и метасоматических образований.

Часто встречаются двойники срастания по (111), а также полисинтетические двойники, особенно хорошо обнаруживающиеся при травлении под микроскопом.

Физические свойства

. Цвет сфалерита чаще всего светло-коричневый до черного, редко—зеленый или красный и обусловливается примесями, главное место среди которых принадлежит ионам Fe²⁺. Известны совсем бесцветные разности. Черта от белой до коричневой. Безжелезистые разности (клейофан) прозрачны. Спайность совершенная по (110) в шести направлениях. Излом неровный. Хрупкий. Твердость — 3,5 — 4. Плотность — 3,5—4,2 (уменьшается с увеличением содержания железа).
Габитус кристаллов сфалерита: а — тетраэдрический, б — додекаэдрический, в — двойник Электричества не проводит, пироэлектрический. Магнитность низкая: (зависит от содержания железа). Показатель преломления колеблется от 2,36 до 2,47, изменяется в зависимости от содержания железа. Прозрачные разности триболюминесцируют; в ультрафиолетовом свете и в рентгеновских лучах отмечается флюоресценция. Под микроскопом сфалерит изотропный, иногда наблюдается двупреломление. Внутренние рефлексы желтого и коричневого цветов. Отражательная способность низкая — 17%.
Диагностические признаки сфалерита

— форма кристаллов, их цвет и совершенная спайность по (110). Главные линии
на рентгенограммах: 3,116; 1,908; 1,630. Растворяется в НСl с выделением H2S и в HNO3 — серы. П. п. т. растрескивается и почти не плавится. В окислительном пламени на угле дает белый налет окиси цинка.
Отличие от сходных минералов

. Сфалерит похож на энаргит Cu3AsS4
,
вольфрамит — (Fe, Mn) [WO4] и на изометрические кристаллы касситерита — SnO2. Отличия: 1) энаргит стально-серый до железно-черного цвета, с серовато-черной чертой и спайностью по двум направлениям (совершенная по (ПО) и довольно четкая по (010); 2) вольфрамит образует пластинчатые кристаллы, имеет спайность в одном направлении, высокую плотность и густую бурую черту; 3) у касситерита тетрагональные кристаллы без спайности, с высокой твердостью (6—7) и высокой плотностью (6,8—7,0).

Искусственное получение

. Сфалерит получается при пропускании H2S через раствор Zn в закрытой трубке и при прохождении H2S над нагретым ZnCl2.

Образование и месторождения

. Сфалерит образуется главным образом гидротермальным путем вместе с галенитом, над которым всегда количественно преобладает. Некоторые месторождения связаны с осадочными процессами. Почти 50% всей добычи цинка дают свинцово-цинковые месторождения, залегающие в карбонатных толщах (известняках и доломитах), где сфалерит встречается вместе с галенитом и пиритом. К ним относятся месторождения хребта Каратау в Средней Азии, месторождения Польши (Олькуш, Ожел Белый), штата Миссури в США и др.

Вопрос о происхождении этих месторождений остается спорным. Одна группа исследователей считает их гидротермальными низкотемпературными, а другая — сингенетическими осадочными. Из других месторождений следует назвать медно-цинковые месторождения Урала, где сфалерит развит в колчеданных отложениях вместе с пиритом и халькопиритом и почти без галенита; в Нагольном кряже в Донбассе встречается в виде хороших кристаллов, а в районе Трускавца в Прикарпатье образует полосчато-зональные скопления брункита. Из зарубежных месторождений сфалерита, представляющих интерес в минералогическом отношении, следует назвать Пршибрам (Чехословакия), где отмечаются хорошие кристаллы красного и зеленого цвета; Бинненталь в Швейцарии и Сантандер в Испании, известные прозрачными, хорошо образованными кристаллами сфалерита, а также Капник в Румынии с красивыми кристаллами черного цвета. Золотистые прозрачные кристаллы найдены в месторождении Пикос-де-Эуропа (Испания), а кристаллы белого и светло-зеленого цвета — в известняках месторождения Франклин (Нью-Джерси, США). В месторождении Марсдена (Иллинойс, США) известны сталактиты сфалерита до 15 см

в диаметре, а в месторождении Бингем (Юта, США) — кристаллы октаэдровидного габитуса.

Разрушение и псевдоморфозы. На земной поверхности сфалерит неустойчив и переходит в кислородные соединения по такой общей схеме:

По сфалериту известны псевдоморфозы госларита, смитсонита и калаверита (АuТе2).

Практическое значение

. Сфалерит является главной цинновой рудой. Кроме того, из него добываются редкие металлы: кадмий, индий и галлий. Сфалерит используется для изготовления цинковых белил, флюоресцирующих экранов и т. д. Обычно разрабатываются богатые руды с содержанием цинка до 8— 10%, однако для крупных месторождений содержание цинка может быть понижено.

Вы читаете, статья на тему Сфалерит

Разновидности камня

У сфалерита есть несколько разновидностей, которые отличаются друг от друга свойствами и внешними характеристиками:

• прустит (рубиновая обманка) – этот минерал практически полностью окрашен в красный оттенок, внешне кристалл напоминает рубин, своё название получил в честь Ж. Пруста – французского учёного;
• клейофан (медовая обманка) – полупрозрачный или полностью прозрачный минерал, имеющий желтоватый, зелёно-жёлтый или медовый отлив, не содержит железа, ценится среди коллекционеров;
• пршибрамит – полупрозрачный минерал, содержащий большой процент кадмия (около 5% от всего состава), окрас камня жёлтый;
• гумучионит – кристалл малинового оттенка, прозрачный, имеет в составе сульфид мышьяка, поэтому принадлежит к группе ядовитых соединений, которые используют при производстве лакокрасочных материалов;
• мармазолит – самый хрупкий подвид минерала их всех, является