Минералогия руд Тишинского свинцово-цинкового месторождения
Курсовой проект - Геодезия и Геология
Другие курсовые по предмету Геодезия и Геология
187;, очевидно потому, что по внешним признакам он совершенно не похож на обычные сульфиды металлов. Синоним: цинковая обманка. Разновидности: клейофан - светлоокрашенная или бесцветная разновидность (почти без примесей), марматит - черная железистая разновидность сфалерита; прибрамит - (Zn, Сd)S, богатая кадмием (Сd до 5%) разновидность сфалерита.
Химический состав сфалерита Zn 67.1%, 5 32.9%. В качестве примесей чаще всего присутствует Fе (до 20%); такие разновидности под микроскопом обнаруживают мельчайшие включения пирротина (FеS) как продукта распада твердого раствора. Иногда в виде таких же включений присутствует халькопирит - СuFеS2 и изредка станнин - Сu2FеSnS4, чем объясняется примесь в сфалеритах меди и олова. Нередко в виде изоморфной примеси присутствуют Сd (до десятых долей процента, редко до 2-5%), 1п (до сотых долей процента), Gа, Мn, Нg и др. Сингония кубическая, гексатетраэдрический в. с. ЗL424L36P.
Кристаллическая структура похожа на структуру алмаза, с той разницей, что центры малых кубов заняты иными атомами (ионами), чем вершины и центры граней большого куба. Как показано на Рис. 3.1, вокруг каждого иона S по вершинам тетраэдра располагаются 4 иона цинка. В элементарной ячейке, показанной на этих рисунках, заключено четыре иона серы, занимающих центры половинного числа малых кубов, причем друг относительно друга они располагаются по вершинам тетраэдра. Ионы серы окружаются ионами цинка также в тетраэдрическом расположении. Характерно, что все эти тетраэдры 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 ромбического додекаэдра {110}, так как эти плоские решетки одновременно содержат атомы 2n и 3 и притом в равных количествах. Явления поляризации ионов в структурах типа сфалерита по сравнению с типом NaСl существенно усиливаются. Эти структуры проявляются в случаях, когда катионами в соединениях кубической сингонии типа АХ являются сильно поляризующие металлы с 18-электронной оболочкой (Сu, Zn, Сd и др.). Сам сфалерит по характеру связей является промежуточным веществом между типичными гомополярными и ионными соединениями. Этим объясняются такие свойства этого минерала, как прозрачность, алмазный блеск и пр., не присущие большинству сульфидов.
Рис. 3.1 - Кристаллическая структура сфалерита А-расположение центров ионов цилка (черные кружочки) и серы (светлые кружочки); Б - та же решетка, изображенная в виде тетраэдров, внутри каждого из которых располагаются центры ионов серы; С - кристаллическая структура, изображенная в виде шаров
Несмотря на то, что ионный радиус железа меньше, чем цинка, размеры элементарной ячейки сильно железистых сфалеритов, как мы видим, сохраняются почти одинаковыми. Эти результаты согласуются с данными микроскопических исследований богатых железом разновидностей сфалерита в полированных шлифах: главная масса железа в сфалерите присутствует в виде самостоятельного минерала - пирротина (FеS), выделившегося в мельчайших зернышках, являющихся продуктом распада твердого раствора. Эти включения устанавливаются даже в сфалеритах с содержанием железа 5-6/о. Наличием этих тонкодисперсных включений и объясняется черный цвет сфалерита. Характерно также, что опубликованные анализы о, железистых сфалеритов не показывают каких-либо правильных соотношений между серой и железом, как это устанавливается для типичного пирротина. Облик кристаллов сфалерита часто встречается в виде хорошо образованных кристаллов в друзовых пустотах. Облик кристаллов чаще всего тетраэдрический (Рис 3.2), причем положительные и отрицательные формы нередко отличаются характером блеска и фигурами травления. В породе представлен сплошными массами сфалерита характеризуются явнозернистой структурой, легко распознаваемой благодаря резко проявленной спайности в отдельных зернах. Реже встречаются почковидные формы образований (Рис 3.3).
Рис 3.2 - Тетраэдрические кристаллы сфалерита
Рис. 3.3 - Метаколлоидный сфалерит концентрически-зонального строения. Лишь первая и третья снизу серые полосы сложены галенитом
Цвет сфалерита обычно бурый или коричневый; часто черной (марматит), реже желтой, красной и зеленоватой окраски. Известны совершенно бесцветные прозрачные разности (клейофан). Черта белая или светлоокрашенная в желтые и бурые оттенки. Разности, богатые железом, дают коричневую черту. Блеск алмазный. Твердость 3-4. Довольно хрупок. Спайность весьма совершенная. Удельный вес 3.5-4.2.
Для сфалерита характерны изометрической формы кристаллические зерна, обладающие спайностью по ромбододекаэдру, т. е. по шести направлениям, отвечающим плоским сеткам в решетке, сложенным атомами цинка и серы. Этим железистые разности сфалерита легко отличаются от весьма похожих на них по цвету, твердости, блеску и по другим признакам вольфрамита- (Fе,Мn)Wo4 и энаргита - Сu3АsS4, которые обладают призматическим 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 НNО3 растворяется с выделением серы.
Главная масса месторождений сфалерита, так же как и галенита, с которым он почти постоянно ассоциирует, принадлежит к гидротермальным месторождениям. В некоторых сульфидных месторождениях он парагенетически бывает связан с халькопиритом.
В экзогенных условиях сфалерит образуется ?/p>