Кіріспе

Мырыш-темір сульфиді минералы

Сфалерит – химиялық формуласы (Zn,Fe)S болатын сульфид минералы. Бұл мырыш кенінің ең маңызды рудасы. Сфалерит түрлі кен орындарында кездеседі, бірақ көбінесе шөгінді экзогальтивті, Миссисипи алқабы типіндегі және вулканогенді массивті сульфид кен орындарында таралған. Ол галена, халькопирит, пирит (және басқа да сульфидтер), кальцит, доломит, кварц, родокрозит және флюоритпен қатар табылады. Неміс геологы Эрнст Фридрих Глокер 1847 жылы минералды анықтаудың қиындығына байланысты оны грек тіліндегі "сфалерос" сөзінен, яғни "алдаушы" деген мағынада атады. Мырыштан басқа, сфалерит кадмий, галлий, германий және индий рудасы болып табылады. Кеншілер сфалеритті мырыш қоспасы, қара джек және рубин қоспасы деп те атайды. Марматит – темір құрамы жоғары, қара түсті, мөлдір емес түрі.

Кристаллдың әдеті мен құрылымы

Сфалерит, оның атымен аталған, бетке орталықталған кубикалық мырыш-металл кристалл құрылымында кристалданады. Бұл құрылым гексатетраэдрлік кристалл класына (ғарыш тобы F3m) жатады. Кристалл құрылымында күкірт және мырыш немесе темір иондары бетке орталықталған кубикалық тордың нүктелерін иеленеді, екі тор бір-біріне қатысты ығысқан, мырыш пен темір күкірт иондарына тетраэдрлік координацияланған, және керісінше. Сфалеритке ұқсас минералдарға сфалерит тобына жататындары кіреді: сфалерит, коларадоит, хоулейит, метациннабар, стильейит және тиеманит. Құрылымы алмастың құрылымымен тығыз байланысты. Мырыш сульфидінің мырыш-металл кристалл құрылымындағы тор тұрақтысы 0,541 нм құрайды. Сфалерит галена, тетраэдрит, барит және кальциттің кристалл құрылымын қабылдаған псевдоморф ретінде кездеседі. Сфалеритте Спинель заңы бойынша егіздер болуы мүмкін, онда егіз осі [111] болады. Сфалериттің химиялық формуласы (Zn,Fe)S; темірдің мөлшері қалыптасу температурасының артуымен көбейеді және 40%-ға дейін жете алады. Кадмий мырыштың 1%-ға дейін алмастыра алады, ал марганец көбінесе темірдің жоғары мөлшері бар сфалеритте кездеседі. Таза күйінде ол жартылай өткізгіш, бірақ темірдің мөлшері артқан сайын өткізгішке айналады. Мосс шкаласы бойынша минералдық қаттылығы 3,5-4-ке тең. Жұқа кесінде сфалерит өте жоғары оң рельеф көрсетеді және түссізден ақшыл сары немесе қоңыр түсті болып көрінеді, плеохроизм байқалмайды. Сфалеритке тән сары-қызғылт түсті триболюминесценция тән. Әдетте, осы қасиетті көрсету үшін ұштық жазықтықтарға кесілген үлгілер өте қолайлы.

Түрлері

Френклин, Нью-Джерсиден (Френклин пешін қараңыз) түссізден ақшыл жасылға дейінгі сфалерит, ұзақ толқынды ультракүлгін сәуледе жарқырап, қызғылт сары және/немесе көк түс береді және клейофан деп аталады – бұл таза ZnS түрі. Клейофанның сфалерит кристалдық құрылымында темірдің мөлшері 0,1%-дан кем. Қызыл, қызғылт сары немесе қоңырғылт-қызыл сфалерит рубин бленде немесе рубин цинк деп аталады, ал қара түсті сфалерит қара джек деп аталады. Гидротермалдық кен орындары, шөгінді қабаттар, вулканогенді массивті сульфид кен орындары (VMS), Миссисипи алқабы типіндегі кен орындары (MVT), гранит.

Седименттік экшалитивті

Цинк пен қорғасынның шамамен 50%-ы (сфалериттен) седименттік экзаляциялық (SEDEX) кен орындарынан түседі, бұл теңіз түбіндегі булану орындарында қалыптасатын қабатты Pb Zn сульфидтері. Металдар гидротермальдық сұйықтықтардан шөгіп, артқы доға аймақтары мен сәтсіз континентальдық жарылыстардағы шиферлерде, карбонаттарда және органикалық заттарға бай балшық тастарда орналасады. SEDEX кен орындарындағы негізгі кен минералдары – сфалерит, галена, пирит, пирротит және маркасит, сондай-ақ тетраэдрит, фрейбергит және булангерит сияқты аз мөлшерде кездесетін сульфосальттар; мырыш пен қорғасынның жалпы мөлшері әдетте 10-20% аралығында құрайды.

Миссисипи-олқа типті

SEDEX-ке ұқсас, Миссисипи алқабы (MVT) типіндегі кен орындары да сфалерит қамтитын Pb Zn кен орындары болып табылады. Дегенмен, олар мырыш пен қорғасынның жалпы көлемінің 15–20% ғана құрайды, SEDEX кен орындарынан 25% кем тоннажды және 5–10% Pb + Zn төменгі сапалы. Кен минералдары SEDEX кен орындарындағыдай: сфалерит, галена, пирит, пирротит және марказит, сондай-ақ шамалы сульфосальттар.

Вулканогенді массивті сульфид

Вулканогендік массивті сульфид (VMS) кен орындары мыс-мырыш немесе мырыш-қорғасын-мысқа бай болуы мүмкін, және жалпы қорының 25% мырыштан тұрады. Ең көп кездесетін кен минералдары – пирит, халькопирит, сфалерит және пирротит.

Металл кендері

Сфалерит – мырыш кенінің маңызды рудасы; барлық бастапқы мырыштың шамамен 95% сфалерит рудасынан өндіріледі. Бірақ, оның құрамындағы әртүрлі іздік элементтерге байланысты, сфалерит кадмий, галлий, германий және индий сияқты мырыш орнын басатын бірнеше басқа металдардың да маңызды көзі болып табылады. Бұл руданы кеншілер бастапқыда галенаға ұқсас болғандықтан, бірақ қорғасын бермейтіндіктен, "бленде" (неміс тілінде "соқыр" немесе "алдаушы" деген мағынада) деп атаған.

Мыс пен қола

Сфалериттегі мырыш, 3–45% мырыш қосылған мыс қорытпасы – латунь жасау үшін қолданылады. Сфалерит 12-13 ғасырларда (Джин әулеті) Солтүстік Қытайда латуньды цементтеу процесінде де қолданылған болуы мүмкін. Латуньнан басқа, сфалериттегі мырыш кейбір қола түрлерін жасауға да пайдаланылады; қоланың негізгі құрамы – мыс, ол қалайы, мырыш, қорғасын, никель, темір және сурьма сияқты басқа металдармен қорытылады.

Басқа

Юле мәрмрі – сфалерит Юле мәрмрінің құрамында инклюзия түрінде кездеседі, ол Линкольн ескерткіші мен Белгісіз солдат қабірінің құрылысына қолданылады. Мырышталған темір – сфалериттен алынған мырыш коррозия мен тотығудан қорғау үшін қорғаныш жабын ретінде пайдаланылады; одан электр тарату тіректері, шегелер және автомобильдер жасалады. Әшекей тас.