Камни и минералы и самоцветные камни мира
Сульфиды: Сфалерит (цинковая обманка) -->engl
Диагностическая карта.
Два образца сфалерита, включенного в карбонатную породу
Zn S (сульфид цинка)
Сингония кубическая
Твердость
3,5-4
Удельный вес
3,9-4,2
Спайность
совершенная
Цвет
бесцветный, разнообразный
Цвет в порошке
белесый, коричневатый
Блеск
от смоляного до полуметаллического
Сфалерит (цинковая обманка), - сульфид цинка. Блеск алмазный, реже металловидный, тусклый, в изломе жирный. Окраска медово-желтая, бурая до черной (зависит от содержания железа). Скорлуповатая обманка - срастания сфалерита с вюртцитом (гексагональная модификация ZnS). Черта желтая до бурой. Излом ступенчатый. Хрупок. Спайность совершенная.
Встречается большей частью в гидротермальных, а также в осадочных месторождениях. Кристаллы (кубической сингонии) обычно искажены. Полисинтетическое двойникование обуславливает штриховку на гранях. Обыкновенно слагает тонко- и крупнозернистые агрегаты с хорошо выраженными плоскостями спайности. Важнейшая руда цинка. Места распространения: Германия, Швеция, Испания, СНГ, США.
Помимо цинка и серы, сфалерит (его другое название - цинковая обманка) может содержать многие другие элементы. Среди них - железо (предел 20% - разновидность марматитз) марганец, кадмий, иногда также индий и галлий (Ga). Кристаллизуется в кубической сингонии, главным образом в виде тетраэдров и ромбододекаэдров. Иногда это сложные формы, часто со штриховатыми и изогнутыми гранями. Встречаются также сплошные массы - зернистые, волокнистые и почковидные. Цвет сфалерита очень изменчив, от бесцветного до черного, через коричневые тона - к желтому, розовому, зеленому. Цвет порошка варьируется от белого до коричневатого; блеск от смоляного до алмазного, вплоть до почти металлического у марматита. Минерал может быть прозрачным, просвечивающим, а также непрозрачным, если содержит много железа.
Химический состав—содержание (в %): Zn— 67,1; S — 32,9; из примесей наиболее характерно железо (.марматит, более 25% Fе — кристофчг), реже присутствуют — кадмий (пршибрамит), галлий, марганец, ртуть и др. Гексатетраэдрический вид симметрии. Спайность — совершенная по ромбододекаэдру (110). Встречается в кристаллах тетраэдрического, реже ромбодо-декаэдрического габитуса. Главные простые формы: (111), (101), (100), (110), (113), (112), (122) и др. На гранях часто наблюдаются штриховка, ступени и спирали роста. Нередки двойники по (111), в том числе полисинтетические, заметные по параллельной штриховке на плоскостях спайности. Распространены сплошные массы сфалерита. Реже отмечаются почковидные скрытокристаллические агрегаты концентрически-зонального строения, сталактиты. Известны эпитаксиальные сростки с халькопиритом и параморфозы по вюртциту.
Диагностические признаки.
Встречаются разновидности очень твердые, тяжелые с совершенной спайностью, с изломом типа раковистого. Некоторые разновидности проявляют триболюминесцентность (свечение при механических воздействиях). Встречается также флюоресценция розового цвета в ультрафиолетовых лучах.
Происхождение.
Сфалерит - очень распространенный минерал. Он образуется в разнообразных геологических условиях. Обнаружен, например, в гидротермальных месторождениях, как высоко-, так и низкотемпературных, где
часто ассоциируется с галенитом, халькопиритом, марказитом, пиритом и жильной массой из кварца, барита и флюорита. Он встречается также в известняках, затронутых гидротермальными процессами.
Месторождения и применение.
Крупные месторождения найдены в Германии, Румынии, Испании, Франции, Швеции, Англии, Шотландии, Японии, Австралии, Мексике, США. В Италии наиболее значительное месторождение (прежде всего с точки зрения хорошо образованных кристаллов) - Боттино, в окрестностях г. Серравецца, в Падуанских Альпах. Отсюда поступали превосходные образцы сфалерита в ассоциации с халькопиритом, менегинитом, джемсонитом, галенитом и т. д. Кристаллы непревзойденной красоты, совершенной формы и цвета находят в жеодах в мраморах Каррары и в доломитах Валле-ди-Бинн в Валезе. Сфалерит - наиболее важная руда для получения цинка, а также редких рассеянных элементов: кадмия, галлия и индия.
Блеск алмазный. Янтарно-желтый сфалерит называют также медовой обманкой, оранжево-красный - рубиновой обманкой. Полировку принимает с трудом - препятствует совершенная спайность в трех направлениях. Разновидности, пригодные для огранки, встречаются в Испании (Сантандер) и в Мексике (Чивор). Спутать сфалерит можно со многими желтыми ювелирными камнями, а бесцветный - даже с алмазом.
Сфалерит, кварц. Дальнегорск, Приморье, Россия. Фото: © А.А. Евсеев.
Сфалерит, Tl-сод. Сферолитовый, почковидный, ритмичный агрегат, с галенитом.
Райбл, Фриули-Венеция-Джулия, Италия (ЕС). Фото: © А.А. Евсеев.
Сфалерит (вюртцит). Берегово, Закарпатье, Украина (СНГ). Фото: © А.А. Евсеев.
Сфалерит (клейофан). Спайный выколок. Пикос-де-Эуропа, Сантандер, Испания (ЕС). Фото: © А.А. Евсеев.
Биологическая роль. Цинк необходим для функционирования ДНК– и РНК–полимераз, контролирующих процессы передачи наследственной информации и биосинтез белков и репаративные процессы в организме; а также фермента ключевой реакции биосинтеза гема, который входит в структуру гемоглобина, цитохромов дыхательных цепей митохондрий, цитохрома Р–450, каталазы и миелопероксидазы. Цинк входит в структуру ключевого антиоксидантного фермента – (Zn, Cu)–супероксиддисмутазы – и индуцирует биосинтез защитных белков клетки – металлотионеинов, – цинк является антиоксидантом репаративного действия.
Признаки недостаточности. Потеря ощущений вкуса и запаха; хрупкость, отслаивание ногтей, образование на них белых пятен; угри; задержка полового созревания; усталость; замедление роста, выпадение волос; повышенный уровень холестерина; ослабление остроты ночного зрения; бесплодие, импотенция, нарушение функций предстательной железы; повышенная подверженность инфекциям; ослабление памяти; предрасположенность к диабету; кожные поражения и медленное заживление ран. Содержание цинка снижается при хронических заболеваниях печени и почек, при наличии опухолей, ожогов и при инфаркте миокарда.
Основные проявления избытка цинка: нарушения функций иммунной системы, аутоиммунные реакции; нарушения состояния кожи, волос, ногтей; болезненная чувствительность желудка, тошнота; снижение содержания в организме железа, меди, кадмия; ослабление функций предстательной железы; ослабление функций поджелудочной железы; ослабление функций печени. Cодержание цинка повышается при анемиях, лейкемии, атеросклерозе, гипертонической болезни, гипертиреозе, переутомлении, стрессах. Ногти - без белых пятен.
Цинк необходим: для профилактики угрей, при простатите, импотенции, гиперлипидемии. Суточная потребность мужского организма в цинке больше, чем у женщин, и составляет 15–25 мг. Всасывание цинка происходит в тонкой кишке. Главный путь экскреции – желудочно-кишечный тракт. Количество цинка, секретируемого в кишку, изменяется в зависимости от его потребления. Около 400–600 мкг выделяется ежедневно с мочой. Цинк теряется со спермой и менструальным секретом. Состояния катаболизма (ожоги, операции, травмы, голодание) приводят к клинически значимому увеличению потерь цинка с мочой. Поверхностные потери посредством десквамации (отшелушивания) кожи, с ростом волос и с потом составляют до 1 мг/сутки. В начальный период полового созревания, когда формируются половые органы, мальчикам требуется повышенное количество цинка. Организму девочек цинк нужен в этот период в меньшем количестве – для общего роста и развития. У взрослых мужчин на фоне дефицита цинка может происходить снижение оплодотворяющей способности сперматозоидов.
Цинк необходим для синтеза белка, в том числе коллагена, поэтому обладает рано– и язвозаживляющим действием, участвует в процессах вкусового восприятия и обоняния, необходим для функционирования центральной нервной системы, в том числе – для процессов запоминания. Цинк жизненно важен для функционирования тимуса и нормального состояния иммунной системы организма. Являясь, к тому же, компонентом ретинолпереносящего белка, цинк вместе с витамином А (и витамином С) препятствует возникновению иммунодефицитов, стимулируя синтез антител и оказывая противовирусное действие. Цинк регулирует уровень метаболита тестостерона – дигидротестостерона, избыток которого обусловливает гиперплазию простаты. Цинк является необходимым фактором и для женского организма, так как входит в структуру рецепторов для эстрогенов, регулируя таким образом все эстрогензависимые процессы.
Цинк требуется для поддержания нормальной концентрации витамина Е в крови, он увеличивает абсорбцию витамина Е. Цинк незаменим для нормального роста и развития, поэтому потребность в цинке увеличивается во время беременности. Эта потребность невелика: 100 мг на весь период беременности. Особенно важно обеспечить потребность в цинке плода в первые 3 месяца беременности. Развитие плаценты в этот период требует больших минеральных запасов. Беременная женщина жалуется на изменения в восприятии запаха и вкуса. Это результат недостатка цинка во вкусовых сосочках языка или в рецепторах носовой полости. Дефицит цинка у беременных женщин может привести к атоническим кровотечениям, преждевременным родам, длительному родовому процессу.
Есть данные, что галлий (компонент сфалерита) входит в оболочки эритроцитов крови и препятствует образованию тромбов. В основном галлий поступает в организм с пищей и содержится в тканях в незначительных количествах (0,01–0,06 мкг/г). Существуют данные, свидетельствующие о присутствии галлия в железах внутренней секреции, в частности, в гипофизе. "Депо" галлия – костная ткань и печень. Основные проявления избытка галлия: при отравлении наблюдается поражение нервной системы, что сопровождается морфологическими изменениями в печени и почках. Наблюдаются значительные колебания в содержании калия и натрия в сыворотке крови, повреждение слизистых оболочек желудочно-кишечного тракта (едкий, разъедает ткани).
Использование арсенида галлия (производство полупроводников) с начала 80-х годов XX в. привело к увеличению риска интоксикации этим элементом не только работников электронной промышленности, но и населения. Основной "мишенью" для арсенида (ядовитые соединения мышьяка - типа сульфид) галлия в организме является иммунная система. Этот элемент способен нарушать образование гелей (кремнезем - опалы в организме), за счет усиления экскреции аминолевулиновой кислоты и порфиринов.
Галлий необходим: в медицине нитрат галлия используется при лечении гиперкальциемии у онкологических больных, где эффект действия достигается за счет подавления активности остеокластов. Радиоизотопы галлия применяют в диагностике и лечении опухолевых заболеваний. Галлий (сам по себе) сравнительно мало токсичен. Изучается возможность применения галлия для лечения хронических инфекционных заболеваний легких (в том числе, возможно, и туберкулеза) и кистозного фиброза (муковисцидоза). Пищевые источники галлия: пшеничная крупа (особенно – манная), мед, многие виды грибов (в том числе – белые грибы).
