минералогия (1006435), страница 50
Текст из файла (страница 50)
Здесь же рассмотрим сульфид ртути (киноварь), близкий по некоторым свойствам к группе сфалерита, но существенно отличающийсяпо кристаллической структуре.СФАЛЕРИТ — ZnS. Название происходит от греч. сфалерос — обманчивый, очевидно потому, что по внешним признакам он совершенно непохож на обычные сульфиды металлов. Синоним: цинковая обманка.Разновидности: клейофан — светлоокрашенная или бесцветная разновидность (почти без примесей); марматит — черная железистая разновидностьсфалерита; пршибрамит — богатая кадмием (Cd до 5 %) разновидность.Химический состав. Zn — 67,1 %, S — 32,9 %. В качестве примесей чащевсего присутствует Fe (до 20 %); такие разновидности под микроскопомобнаруживают мельчайшие включения пирротина (Fe1–XS) как продуктараспада твердого раствора.
Иногда в виде таких же включений присутствует халькопирит (CuFeS2) и изредка станнин (Cu2FeSnS4), чем и объясняется примесь в сфалерите меди и олова. Нередко в виде изоморфнойпримеси присутствуют: Cd (обычно до десятых долей процента), In (досотых долей процента), Сo, Mn, Hg и др.Сингония кубическая; гексатетраэдрический в. с. 3L244L36P. Пр. гр.–F43m(T2d). a0 = 5,40. Кристаллическая структура характеризуется трехслойной (кубической) плотнейшей упаковкой анионов серы. Катионыцинка занимают половину тетраэдрических пустот между анионами.Структура похожа на структуру алмаза, с той разницей, что центры малых кубов заняты иными атомами (ионами), чем вершины и центры граРаздел II. Сульфиды, сульфосоли и им подобные соединения205ней большого куба.
Как показано на рис. 94, вокруг каждого иона S повершинам тетраэдра располагаются четыре иона цинка. В элементарнойячейке, показанной на этих рисунках, заключено четыре иона серы, занимающих центры половинного числа малых кубов. Характерно, что все этитетраэдры ориентированы одинаково, что и приводит в целом к симметрии тетраэдра, а не куба. В отличие от алмаза спайность в кристаллах сфалерита проходит не по плоскостям октаэдра, а по плоскостям ромбододекаэдра {110}, так как эти плоские сетки одновременно содержат ионы Znи S, и притом в равных количествах, что делает их электронейтральнымии потому слабосвязанными.Облик кристаллов.
Часто встречается в виде хорошо образованных кристаллов в друзовых пустотах. Облик чаще всего тетраэдрический (рис. 95),причем положительные и отрицательные формы нередко отличаютсяабвРис. 94. Кристаллическая структура сфалерита.а — расположение центров ионов цинка (черные кружочки) и серы (светлые кружочки);б — та же структура, изображенная в виде тетраэдров, внутри каждого из которыхрасполагаются центры ионов серы; в — кристаллическая структура, изображеннаяв виде шаровРис. 95. Тетраэдрические кристаллы сфалерита206Описательная частьхарактером блеска и фигурами травления.
Иногда грани {110} преобладают и кристаллы приобретают додекаэдрический габитус. Двойники нередко по (111). Агрегаты. Сплошные массы характеризуются явнозернистой структурой, легко распознаваемой благодаря резко проявленнойспайности в отдельных зернах. Реже встречаются почковидные формыобразований.Цвет сфалерита обычно бурый или коричневый; часто черный (марматит), реже желтой, красной и зеленоватой окраски.
Известны совершеннобесцветные до желтых прозрачные разновидности (клейофан). Черта белая или светлоокрашенная в оттенки желтого и коричневого до серого, всегда светлее цвета самого минерала. Разности, богатые железом, дают бурую черту. Блеск алмазный. От практически непрозрачного (марматит) дохорошо просвечивающего. Показатель преломления в Naсвете N = 2,37.Твердость 3–4. Довольно хрупок. Спайность весьма совершенная по{110}. Уд. вес 3,9–4.
Прочие свойства. Электричества не проводит. Обладает полярным термоэлектричеством. Некоторые разновидности при трении или раскалывании фосфоресцируют.Диагностические признаки. Характерны изометрической формы кристаллические зерна, обладающие спайностью по ромбододекаэдру, т. е. пошести направлениям, отвечающим плоским сеткам в структуре, сложенныматомами цинка и серы. Этим железистые разности сфалерита легко отличаются от весьма похожих на них по цвету, твердости, блеску и другим признакам вольфрамита — (Fe,Mn)WO4 и энаргита — Cu3AsS4, которые обладаютпризматическим обликом зерен и спайностью в одном направлении.П.
п. тр. растрескивается, но почти не плавится. В окислительном пламени на угле дает белый налет окиси цинка. В концентрированной HNO3 растворяется с выделением серы. При реакции с HCl в порошке выделяет H2S.Происхождение и месторождения. Главная масса месторождений сфалерита, так же как и галенита, с которым он почти постоянно ассоциирует,принадлежит к гидротермальным месторождениям (см. галенит). В некоторых сульфидных месторождениях бывает связан с халькопиритом.В экзогенных условиях образуется крайне редко.
Был встречен в некоторых месторождениях угля.При процессах окисления сфалерит разлагается сравнительно быстро с образованием сульфита цинка, легко растворимого в воде, вследствиечего зоны окисления бывают сильно обеднены цинком (ср. галенит). Еслибоковые породы месторождения представлены известняками, то в нихобразуются скопления карбоната цинка — смитсонита.Сфалерит в свинцовоцинковых месторождениях, отдельные примеры которых были приведены выше (см.
галенит), как правило, значительно преобладает в количественном отношении над галенитом.В некоторых месторождениях встречаются друзы хорошо образованных кристаллов сфалерита с кальцитом, кварцем и другими минералами,Раздел II. Сульфиды, сульфосоли и им подобные соединения207например, в Дальнегорском месторождении (Приморье); в месторождениях Нагольного кряжа (Украина) и в Мадане (Родопы, Болгария).В ряде пунктов встречены очень интересные колломорфные образования сфалерита в виде концентрическиполосчатых почковидных выделений в пустотах среди известняков в ассоциации с галенитом, пиритом, марказитом, халькопиритом, кальцитом или доломитом.В тесной ассоциации с халькопиритом (почти без галенита) наблюдается в ряде так называемых колчеданных залежей Урала: месторожденияКарпушинское, им.
III Интернационала и др.Из наиболее интересных в минералогическом отношении иностранных месторождений отметим следующие: Пршибрам (Чехия); прекрасные кристаллы в пустотах среди доломита в Биннентале (Швейцария),замечательные по прозрачности кристаллы сфалерита из месторожденийрайона Сантандер (Северная Испания).Практическое значение. Сфалерит является главной рудой цинка.Попутно с цинком из сфалеритовых руд извлекаются ценные редкие металлы: Cd, In и Ga.При обжиге и плавке полиметаллических руд ZnS, окисляясь в ZnO,в значительной мере улетучивается с отходящими газами. Поэтому обычно прибегают к предварительному обогащению руд с разделением их насвинцовый и цинковый концентраты. Последний после предварительного обжига в особых печах с целью окисления цинка подвергается восстановительной плавке в закрытых ретортах с перегонкой цинка.Металлический цинк, получаемый возгонкой, не обладает чистотойи употребляется для изготовления оцинкованного железа.
Очистка сырого цинка производится путем электролиза. Электролитический цинкупотребляется для изготовления латуни, бронзы и других сплавов.Кроме того, сфалерит в небольших количествах непосредственно употребляется для изготовления цинковых белил, а также флюоресцирующих экранов и др.Кадмий (собственные минералы состава CdS: кубический хоулеит и гексагональный гринокит), в главной своей массе добываемый попутно из сфалеритовых руд, находит применение: в гальванопластике при покрытии изделий из стали и железа с целью борьбы с коррозией металла; для получениялегкоплавких сплавов, более прочных и обладающих большей сопротивляемостью высоким температурам и истиранию, чем баббитовые, в состав которых в значительном количестве входит дефицитное олово; в производствеаккумуляторов; для автоматических противопожарных аппаратов и др.Галлий представляет собой металл, по свойствам во многом напоминающий алюминий; он плавится при 29 °С, а с алюминием образует сплав,при обыкновенной температуре жидкий; температура кипения галлия вотличие от ртути очень высокая (1700–2300 °С), что позволяет применятьего в ряде случаев вместо ртути для наполнения термометров и других точных приборов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
