Из Википедии, свободной энциклопедии
  (Перенаправлено с Zincblende )
Перейти к навигации Перейти к поиску
«Цинкобленда» перенаправляется сюда. Для кристаллической структуры см цинковая обманка (кристаллическая структура) .

Сфалерит
Сфалерит - Крид, Минерал Каунти, Колорадо, США.jpg
Черные кристаллы сфалерита с незначительным содержанием халькопирита и кальцита
Общий
КатегорияСульфидный минерал
Формула (повторяющаяся единица)(Zn, Fe) S
Классификация Струнца2.CB.05a
Классификация Дана02.08.02.01
Кристаллическая системаКубический
Кристалл классШестигранник ( 4 3 м)
Символ HM : ( 4 3 м)
Космическая группаЖ 4 3м (№ 216)
Ячейкаа = 5,406 Å; Z = 4
Состав
Джмол (3D)Интерактивное изображение
Идентификация
ЦветОт светлого до темно-коричневого, красно-коричневого, желтого, красного, зеленого, голубого, черного и бесцветного.
Хрустальная привычкаЕвэдральные кристаллы - это кристаллы правильной формы, имеющие хорошую внешнюю форму. Гранулированный - обычно встречается в матрице как кристаллы от ангидридных до субидиоморфных.
TwinningПростые контактные двойники или сложные пластинчатые формы, двойная ось [111]
Расщеплениеидеально
ПереломНеравномерный до раковинного
Твердость по шкале Мооса3,5-4
БлескАдамантин, смолистый, жирный
Полосакоричневато-белый, бледно-желтый
ПрозрачностьОт прозрачного до полупрозрачного, непрозрачный при повышенном содержании железа
Удельный вес3,9–4,2
Оптические свойстваИзотропный
Показатель преломленияп α = 2,369
Другие характеристикинерадиоактивные, немагнитные, флуоресцентные и триболюминесцентные.
использованная литература[1] [2] [3]

Сфалерит (( Zn , Fe ) S ) представляет собой минеральную и руды из цинка . [4] [5] Он состоит в основном из сульфида цинка в кристаллической форме, но содержит различное железо ; при высоком содержании железа сфалерит представляет собой непрозрачную черную разновидность, называемую марматитом . [6] Сфалерит встречается в ассоциации с минералами галенитом , халькопиритом , пиритом (и другими сульфидами ), кальцитом , доломитом ,кварц , родохрозит и флюорит . [7] Горняки, как известно, называют сфалерит цинковой обманкой , блэк-джеком и рубиновой обманкой . [8]

Внешний вид и структура кристалла [ править ]

Сфалерит относится к классу гестетраэдрических кристаллов ( ) как часть кубической (изометрической) кристаллической системы . [9] В кристаллической структуре атомы серы образуют уложенные слои, а цинк и железо заполняют промежутки между слоями и тетраэдрически координируются с атомами серы. [7] Минералы, похожие на сфалерит, включают минералы из группы сфалерита, состоящей из сфалерита, коларадоита , гавлеита , метациннабара , стиллеита и тиманнита . [10] Структура тесно связана со структурой алмаза . [9]гексагональный полиморф сфалерита - вюрцит , а тригональный полиморф - матраит. [10] Вюрцит является более высокотемпературным полиморфом, сфалерит станет вюрцитом при 1020 ° C. [11] Постоянная решетки сульфида цинка в кристаллической структуре цинковой обманки составляет 0,541 нм . [12] Сфалерит был обнаружен как псевдоморфоз , имеющий кристаллическую структуру галенита , тетраэдрита , барита и кальцита . [11] [13] Сфалерит может иметь двойники закона Шпинели, где двойная ось находится [111]. [10]

  • Кристаллическая структура сфалерита

Химическая формула сфалерита (Zn, Fe) S; содержание железа обычно увеличивается с повышением температуры пласта и может достигать 40%. [7] Весь природный сфалерит содержит различные примеси, которые обычно замещают цинк в катионном положении в решетке; наиболее распространенными катионными примесями являются кадмий , ртуть и марганец , но галлий , германий и индий также могут присутствовать в относительно высоких концентрациях (от сотен до тысяч частей на миллион). [4] [14] Кадмий может замещать до 1% цинка, а марганец обычно содержится в сфалерите с высоким содержанием железа. [10]Сера в анионном положении может быть замещена селеном и теллуром . [10] Содержание этих примесей контролируется условиями, при которых образовался сфалерит; температура пласта, давление, доступность элементов и состав флюида являются важными факторами контроля. [14]

Свойства [ править ]

Физические свойства [ править ]

Сфалерит имеет широкий спектр цветов, обычно от желтого, коричневого или серого до серо-черного. [9] Тем не менее, разновидности были также изумрудными, салатовыми, янтарными, красными, розовыми и черными. [5] Цвет в основном зависит от содержания железа, минерал темнеет с увеличением содержания железа; бледно-желтые и красные сорта содержат очень мало железа. [7] Другие примеси также влияют на цвет, например, зеленый сфалерит является результатом кобальта в кристаллической структуре. [11] [15] Сфалерит от прозрачного до полупрозрачного, а его блеск - адамантиновый, смолистый или субметаллический для разновидностей с высоким содержанием железа. [9] Сфалерит имеет желтую или светло-коричневую полосу., твердость по шкале Мооса 3,5–4 и удельный вес 3,9–4,1. [7] Дополнительные свойства включают триболюминесцентный , пироэлектрический и флуоресцентный сфалерит в длинноволновом ультрафиолетовом свете; триболюминесценция - оранжевая, а флуоресценция - оранжевая, синяя, желтая, зеленая, лавандовая или розовая. [16]

  • Флуоресценция сфалерита в ультрафиолетовом свете. Музей естественной истории Штернберга, Канзас, США

Оптические свойства [ править ]

В шлифе сфалерит имеет очень высокий положительный рельеф и выглядит от бесцветного до бледно-желтого или коричневого без плеохроизма . [7] У него идеальный додекаэдрический спайность с шестью плоскостями спайности. [9] преломления сфалерита (как измерено с помощью света натрия , средняя длина волны 589,3 нм) в диапазоне от 2,37 , когда это чисто ZnS до 2,50 при 40% содержание железа. [7] Сфалерит изотропен в кросс-поляризованном свете, однако сфалерит может испытывать двойное лучепреломление, если срастаться со своим полиморфным вюрцитом; двойное лучепреломление может увеличиваться от 0 (0% вюрцита) до 0,022 (100% вюрцита). [7][11]

Разновидности [ править ]

Драгоценные камни от бесцветного до бледно-зеленого сфалерита из Франклина, штат Нью-Джерси (см. Франклинская печь ), имеют ярко-оранжевый и / или синий флуоресцентный цвет в длинноволновом ультрафиолетовом свете и известны как клеиофан , почти чистый ZnS. [17] Клеофан содержит менее 0,1% железа в кристаллической структуре сфалерита. [10] Марматит или кристофит представляет собой непрозрачную разновидность сфалерита черного цвета, и его окраска обусловлена ​​высоким содержанием железа, которое может достигать 25%; марматит назван в честь горнодобывающего района Мармато в Колумбии, а кристофит назван в честь шахты Святого Кристофа в Брайтенбрунне , Саксония . [17]И марматит, и клейофан не признаны Международной минералогической ассоциацией (IMA). [18] Красный, оранжевый или коричневато-красный сфалерит называют рубиновой обманкой или рубиновым цинком, а сфалерит темного цвета называют блэк-джеком. [17]

Происшествие [ править ]

Сфалерит является одним из наиболее распространенных сульфидных минералов, он обнаружен во всем мире и в различных типах месторождений. [8] Основными производителями сфалерита являются США , Россия , Мексика , Германия , Австралия , Канада , Китай , Ирландия , Перу , Казахстан и Англия . [19] [20] Причина широкого распространения сфалерита в том, что он встречается во многих типах месторождений; он найден в скарнах , [21] гидротермальных отложениях ,[22] осадочные отложения, [23] вулканогенные массивные сульфидные месторождения (VMS), [24] месторождения типа долины Миссисипи (MVT), [25] [26] граниты [10] и уголь . [27]

Источники кристаллов высокого качества включают:

МестоСтрана
Фрайберг , Саксония ,
Нойдорф , Горы Гарц		Германия
Lengenbach карьер , Binntal , ВалеШвейцария
Горни Славков и ПршибрамРеспублика Чехия
РоднаРумыния
Мадан, Смолянская область , РодопыБолгария
Шахта Алива, горы Пикос-де-Эуропа , провинция Кантабрия [Сантандер]Испания
Олстон Мур , КамбрияАнглия
Дальнегорск, Приморский крайРоссия
Озеро Уотсон , территория ЮконКанада
Флин Флон , МанитобаКанада
Район трех штатов, включая месторождения возле
Бакстер-Спрингс , графство Чероки, Канзас ;
Джоплин , округ Джаспер, штат Миссури
и Пичер , округ Оттава, штат Оклахома		США
Рудник Элмвуд , недалеко от Карфагена , округ Смит, штат ТеннессиСША
Орел мой, Гилман район , Игл Каунти, штат КолорадоСША
Санта-Эулалия, ЧихуахуаМексика
Найка , ЧихуахуаМексика
Кананеа , СонораМексика
HuaronПеру
CasapalcaПеру
HuancavelicaПеру
ЗинкгруванШвеция

Использует [ редактировать ]

Цинк [ править ]

Сфалерит - важная руда цинка; Около 95% всего первичного цинка извлекается из сфалеритовой руды. [28] Однако из-за переменного содержания микроэлементов сфалерит также является важным источником нескольких других элементов, таких как кадмий , [29] галлий [30] германий , [31] и индий [32], которые заменяют цинк.

Латунь [ править ]

Цинк в сфалерите используется для производства латуни , сплава меди с 3-45% цинка. [9] Состав сплава основных элементов из латунных предметов свидетельствует о том, что сфалерит использовался исламом для производства латуни еще в средневековье между 7-м и 16-м веками нашей эры. [33] Сфалерит, возможно, также использовался в процессе цементирования латуни в Северном Китае в XII-XIII веках нашей эры ( династия Цзинь ). [34]

Другое [ править ]

  • Йольский мрамор [35]
  • Батареи [36]
  • Драгоценный камень [37] [38]
  • Оцинкованное железо (цинковое покрытие предотвращает коррозию) [20]

Галерея [ править ]

  • Сфалерит и барит из шахты Камберленд, Теннесси, США

  • Сфалерит на долостоне из карьера Миллерсвилл, Огайо, США

  • Желто-коричневый кристалл кальцита, прикрепленный к кластеру кристаллов черного сфалерита.

  • Острые тетраэдрические кристаллы сфалерита с незначительным ассоциированным халькопиритом из шахты Идарадо, Теллурид, округ Орей, Колорадо, США

  • Двойной кристалл сфалерита вишнево-красного цвета ювелирного качества (1,8 см) из провинции Хунань, Китай.

  • Кристаллы сфалерита из Аливы, Камаленьо, Кантабрия (Испания)

  • Пурпурный флюорит и сфалерит из шахты Элмвуд, графство Смит, Теннесси, США.

  • Кристалл шалерита в геодированном брахиоподе

См. Также [ править ]

  • Список минералов

Ссылки [ править ]

  1. ^ Сфалерит . Webmineral. Проверено 20 июня 2011.
  2. ^ Сфалерит . Mindat.org. Проверено 20 июня 2011.
  3. ^ "Справочник по минералогии" (PDF) .
  4. ^ а б Кук, Найджел Дж .; Ciobanu, Cristiana L .; Принг, Аллан; Скиннер, Уильям; Симидзу, Масааки; Данюшевский, Леонид; Сайни-Эйдукат, Бернхардт; Мельчер, Франк (2009). «Следы и второстепенные элементы в сфалерите: исследование LA-ICPMS» . Geochimica et Cosmochimica Acta . 73 (16): 4761–4791. DOI : 10.1016 / j.gca.2009.05.045 .
  5. ^ a b Мунтян, Барбара Л. (1999). «Колорадский сфалерит» . Камни и минералы . 74 (4): 220–235. DOI : 10.1080 / 00357529909602545 . ISSN 0035-7529 - через журналы портала ученых. 
  6. ^ Чжоу, Цзяхуэй; Цзян, Фэн; Ли, Сиджи; Чжао, Вэньцин; Солнце, Вэй; Цзи, Сяобо; Ян, Юэ (2019). «Натуральный марматит с низкой платформой разряда и отличной цикличностью в качестве потенциального анодного материала для литий-ионных аккумуляторов» . Electrochimica Acta . 321 . DOI : 10.1016 / j.electacta.2019.134676 - через Elsevier коллекции Freedom SD.
  7. ^ a b c d e f g h Нессе, Уильям Д. (2013). Введение в оптическую минералогию (4-е изд.). Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета. п. 121. ISBN. 0-19-984627-8. OCLC  817795500 .
  8. ^ а б Ричард Ренни и Джонатан Лоу (2016). Словарь по химии (7-е изд.). Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. ISBN 978-0-19-178954-0. OCLC  936373100 .
  9. ^ Б с д е е Klein, Cornelis (2017 г.). Земные материалы: введение в минералогию и петрологию . Энтони Р. Филпоттс (2-е изд.). Кембридж, Соединенное Королевство. ISBN 978-1-107-15540-4. OCLC  962853030 .
  10. ^ Б с д е е г Кук, Роберт Б. (2003). «Выбор знатока: сфалерит, Игл-Майн, Гилман, округ Игл, Колорадо» . Камни и минералы . 78 (5): 330–334. DOI : 10.1080 / 00357529.2003.9926742 . ISSN 0035-7529 . 
  11. ^ а б в г Дир, Вашингтон (2013). Знакомство с породообразующими минералами . Р. А. Хоуи, Дж. Зуссман (3-е изд.). Лондон. ISBN 978-0-903056-27-4. OCLC  858884283 .
  12. ^ Международный центр дифракционных данных, ссылка 04-004-3804 , ссылка ICCD 04-004-3804.
  13. ^ Kloprogge, Дж Тео (2017). Фотоатлас минерального псевдоморфизма . Роберт М. Лавинский. Амстердам, Нидерланды. ISBN 978-0-12-803703-4. OCLC  999727666 .
  14. ^ a b Френзель, Макс; Хирш, Тамино; Гуцмер, Йенс (июль 2016 г.). «Галлий, германий, индий и другие редкие и второстепенные элементы в сфалерите в зависимости от типа месторождения - метаанализ». Обзоры рудной геологии . 76 : 52–78. DOI : 10.1016 / j.oregeorev.2015.12.017 .
  15. ^ Rager, Helmut; Амтауэр, Георг; Бернройдер, Манфред (1996-10-30). «Цвет, кристаллохимия и минеральная ассоциация зеленого сфалерита из Штайнперфа, синклиналь Укропа, ФРГ» . Европейский журнал минералогии . 8 (5): 1191–1198. DOI : 10.1127 / EJM / 8/5/1191 . ISSN 0935-1221 . 
  16. ^ Данн, Пит Дж. (1995). «Франклин и Стерлинг Хилл, штат Нью-Джерси: самые великолепные месторождения полезных ископаемых в мире. Франклин, штат Нью-Джерси». Минералогическое общество Франклина-Огденсбурга : 539.
  17. ^ a b c Manutchehr-Danai, Mohsen (2009). Словарь драгоценных камней и геммологии (3-е изд.). Нью-Йорк: Шпрингер-Верлаг, Берлин, Гейдельберг. ISBN 9783540727958. OCLC  646793373 .
  18. ^ "Международная минералогическая ассоциация - Комиссия по новым минералам, номенклатуре и классификации" . cnmnc.main.jp . Проверено 25 февраля 2021 .
  19. ^ Мунтян, Барбара Л. (1999). «Колорадский сфалерит» . Камни и минералы . 74 (4): 220–235. DOI : 10.1080 / 00357529909602545 . ISSN 0035-7529 . 
  20. ^ Б "Цинк" , сельскохозяйственного и минерального сырья Ежегодник (0 -е изд.), Routledge, стр 358-366, 2003-09-02,. Дои : 10,4324 / 9780203403556-47 , ISBN 978-0-203-40355-6, получено 2021-02-25
  21. ^ Йе, Линь; Повар, Найджел Дж .; Ciobanu, Cristiana L .; Юпин, Лю; Цянь, Чжан; Тигенг, Лю; Вэй, Гао; Юлонг, Ян; Данюшевский, Леонид (2011). «Следы и второстепенные элементы в сфалерите из месторождений цветных металлов в Южном Китае: исследование LA-ICPMS» . Обзоры рудной геологии . 39 (4): 188–217. DOI : 10.1016 / j.oregeorev.2011.03.001 .
  22. ^ Knorsch, Мануэль; Надолл, Патрик; Клемд, Райнер (2020). «Микроэлементы и текстуры гидротермального сфалерита и пирита в карбонатах верхней перми (Zechstein) Северо-Германской впадины» . Журнал геохимических исследований . 209 : 106416. DOI : 10.1016 / j.gexplo.2019.106416 .
  23. ^ Чжу, Чуаньвэй; Ляо, Шили; Ван, Вэй; Чжан, Юйсюй; Ян, Дао; Fan, Хайфэн; Вэнь, Ханьцзе (2018). «Вариации химического состава изотопов Zn и S осадочного сфалерита, месторождение Wusihe Zn-Pb, провинция Сычуань, Китай» . Обзоры рудной геологии . 95 : 639–648. DOI : 10.1016 / j.oregeorev.2018.03.018 .
  24. ^ Akbulut, Мехмет; Ойман, Толга; Чичек, Мустафа; Селби, Дэвид; Озгенч, Исмет; Токчаер, Мурат (2016). «Петрография, химия минералов, микротермометрия флюидных включений и геохронология Re – Os вулканогенного массивного сульфидного месторождения Кюре (Центральные Понтиды, Северная Турция)» . Обзоры рудной геологии . 76 : 1–18. DOI : 10.1016 / j.oregeorev.2016.01.002 .
  25. ^ Накаи, Шунити; Холлидей, Алекс Н; Кеслер, Стивен Э; Джонс, Генри Д; Кайл, Дж Ричард; Лейн, Томас Э (1993). «Rb-Sr датирование сфалеритов из рудных месторождений типа долины Миссисипи (MVT)» . Geochimica et Cosmochimica Acta . 57 (2): 417–427. DOI : 10.1016 / 0016-7037 (93) 90440-8 . ЛВП : 2027,42 / 31084 .
  26. ^ Viets, Джон G .; Хопкинс, Рой Т .; Миллер, Брюс М. (1992). «Вариации содержания второстепенных и редких металлов в сфалерите из месторождений типа долины Миссисипи региона Озарк; генетические последствия» . Экономическая геология . 87 (7): 1897–1905. DOI : 10.2113 / gsecongeo.87.7.1897 . ISSN 1554-0774 . 
  27. ^ Хэтч, младший; Gluskoter, HJ; Линдаль, PC (1976). «Сфалерит в углях бассейна Иллинойса» . Экономическая геология . 71 (3): 613–624. DOI : 10.2113 / gsecongeo.71.3.613 . ISSN 1554-0774 . 
  28. ^ «Статистика и информация о цинке» . www.usgs.gov . Проверено 25 февраля 2021 .
  29. ^ Кадмий - В: Сводки полезных ископаемых USGS . Геологическая служба США. 2017 г.
  30. ^ Френзель, Макс; Кетрис, Марина П .; Зейферт, Томас; Гуцмер, Йенс (март 2016 г.). «О наличии галлия в настоящее время и в будущем». Политика ресурсов . 47 : 38–50. DOI : 10.1016 / j.resourpol.2015.11.005 .
  31. ^ Френзель, Макс; Кетрис, Марина П .; Гуцмер, Йенс (2014-04-01). «О геологической доступности германия». Минеральное месторождение . 49 (4): 471–486. Bibcode : 2014MinDe..49..471F . DOI : 10.1007 / s00126-013-0506-Z . ISSN 0026-4598 . S2CID 129902592 .  
  32. ^ Френзель, Макс; Миколайчак, Клэр; Reuter, Markus A .; Гуцмер, Йенс (июнь 2017 г.). «Количественная оценка относительной доступности высокотехнологичных побочных металлов - случаи галлия, германия и индия» . Политика ресурсов . 52 : 327–335. DOI : 10.1016 / j.resourpol.2017.04.008 .
  33. Перейти ↑ Craddock, PT (1990). Латунь в средневековом исламском мире; 2000 лет цинку и латуни . Публикации Британского музея, стр. 73–101. ISBN 0 86159 050 3.
  34. ^ Сяо, Хунъянь; Хуанг, Синь; Цуй, Цзяньфэн (2020). «Местное производство цементной латуни в XII – XIII веках н.э., Северный Китай: свидетельства из летнего королевского дворца династии Цзинь» . Журнал археологической науки: отчеты . 34 : 102657. дои : 10.1016 / j.jasrep.2020.102657 .
  35. ^ Eckel, EB (1961). «Минералы Колорадо: 100-летний рекорд». Бюллетень Геологической службы США . 1114 .
  36. ^ Хай, Юн; Ван, Шуонань; Лю, Хао; Lv, Guocheng; Мэй, Лефу; Ляо, Либин (2020). «Наноразмерный композит сульфида цинка / восстановленного оксида графена, синтезированный из природного объемного сфалерита в качестве анода с хорошими характеристиками для литий-ионных батарей» . JOM . 72 (12): 4505–4513. DOI : 10.1007 / s11837-020-04372-5 . ISSN 1047-4838 . 
  37. ^ Voudouris Панайотис; Маврогонатос, Константинос; Грэм, Ян; Джулиани, Гастон; Тарантола, Александр; Мелфос, Василиос; Карампелас, Стефанос; Катеринопулос, Афанасий; Магганас, Андреас (29.07.2019). «Драгоценные камни Греции: геология и кристаллизующиеся среды» . Минералы . 9 (8): 461. DOI : 10,3390 / min9080461 . ISSN 2075-163X . 
  38. ^ Мерфи, Джек; Модрески, Питер (01.08.2002). "Экскурсия по местам драгоценных камней Колорадо" . Камни и минералы . 77 (4): 218–238. DOI : 10.1080 / 00357529.2002.9925639 . ISSN 0035-7529 . 
  • Руководство Даны по минералогии ISBN 0-471-03288-3 
  • Вебстер Р., Рид П.Г. (ред.) (2000). Самоцветы: их источники, описания и идентификация (5-е изд.), Стр. 386. Баттерворт-Хайнеманн, Великобритания. ISBN 0-7506-1674-1 
  • Minerals.net
  • Минералы Франклина, штат Нью-Джерси

Внешние ссылки [ править ]

  • Структура сфалерита
  • Возможная связь сфалерита с происхождением жизни и химическими веществами-предшественниками в 'Primordial Soup'