Sphalerit
| Sphalerit | |
|---|---|
| Allgemeines und Klassifikation | |
| IMA-Nummer |
1980 s.p.<ref name="IMA-Liste" /> |
| IMA-Symbol |
Sp<ref name="Warr" /> |
| Andere Namen |
|
| Chemische Formel | ZnS |
| Mineralklasse (und ggf. Abteilung) |
Sulfide und Sulfosalze |
| System-Nummer nach Strunz (8. Aufl.) Lapis-Systematik (nach Strunz und Weiß) Strunz (9. Aufl.) Dana |
II/B.01 II/C.01-010<ref name="Lapis" /> 2.CB.05a 02.08.02.01 |
| Ähnliche Minerale | Chrysoberyll, Kassiterit, Rutil, Magnetit, Scheelit, Sinhalit, Tetraedrit, Topas, Zirkon |
| Kristallographische Daten | |
| Kristallsystem | kubisch |
| Kristallklasse; Symbol | hexakistetraedrisch; 43m<ref name="Webmineral" /> |
| Raumgruppe | F43m (Nr. 216)<ref name="StrunzNickel" /> |
| Gitterparameter | a = 5,41 Å<ref name="StrunzNickel" /> |
| Formeleinheiten | Z = 4<ref name="StrunzNickel" /> |
| Häufige Kristallflächen | {110}, {311}, {311} |
| Zwillingsbildung | {111}, {211} |
| Physikalische Eigenschaften | |
| Mohshärte | 3,5 bis 4 |
| Dichte (g/cm3) | 3,9 (eisenreich) bis 4,2 (rein) |
| Spaltbarkeit | vollkommen nach {110} |
| Bruch; Tenazität | muschelig; spröde<ref name="Handbookofmineralogy" /> |
| Farbe | farblos, rot, grün, gelb, braun bis schwarz durch Gehalt an Eisensulfid |
| Strichfarbe | gelblich bis dunkelbraun, nie schwarz |
| Transparenz | durchsichtig bis schwach durchscheinend |
| Glanz | Diamantglanz |
| Kristalloptik | |
| Brechungsindizes | nα 2,369<ref name="Mindat" /> |
| Doppelbrechung | keine, da optisch isotrop; gelegentlich spannungsbedingte, anomale Doppelbrechung<ref name="Mindat" /> |
| Weitere Eigenschaften | |
| Chemisches Verhalten | in konzentrierter Salzsäure löslich |
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Sphalerit, bergmännisch auch als Zinkblende bekannt, ist ein weit verbreitetes Mineral aus der Mineralklasse der „Sulfide und Sulfosalze“ mit der chemischen Zusammensetzung α-ZnS und damit chemisch gesehen Zinksulfid.
Sphalerit kristallisiert im kubischen Kristallsystem und entwickelt meist tetraedrische und dodekaedrische Kristalle, kommt aber auch in Form faseriger bis derber Mineral-Aggregate vor. In reiner Form wären Sphaleritkristalle farblos und durchsichtig, was jedoch nur bei synthetisch erzeugtem Zinksulfid verwirklicht werden kann. In der Natur enthält Sphalerit praktisch immer Fremdbeimengungen (formelfremde Elemente oder Einschlüsse anderer Minerale) und findet sich daher in überwiegend gelber und roter oder brauner bis schwarzer sowie selten auch in grüner Farbe. Seine Strichfarbe ist ebenfalls gelblich bis dunkelbraun, jedoch nie schwarz.
Mit einer Mohshärte von 3,5 bis 4 gehört Sphalerit zu den mittelharten Mineralen, die sich leichter als das Referenzmineral Fluorit (Härte 4) mit dem Taschenmesser ritzen lassen.
Etymologie und Geschichte
Der Name Sphalerit geht auf das griechische σφαλερός sphaleros (zu deutsch: heimtückisch) zurück, da Sphalerit das spezifische Gewicht sowie den Glanz eines Metallerzes aufweist, aber bis zum 18. Jahrhundert aus ihm kein Metall gewonnen werden konnte. Es wurde erst 1735 als Zinkmineral erkannt.<ref name="Lüschen" />
Klassifikation
Bereits in der zuletzt 1977 überarbeiteten 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehörte der Sphalerit zur Mineralklasse der „Sulfide und Sulfosalze“ und dort zur Abteilung „Sulfide mit M : S = 1 : 1“, wo er zusammen mit Coloradoit, Hawleyit, Metacinnabarit, Stilleit und Tiemannit die „Zinkblende-Reihe“ mit der Systemnummer II/B.01 bildete.
In der zuletzt 2018 überarbeiteten Lapis-Systematik nach Stefan Weiß, die formal auf der alten Systematik von Karl Hugo Strunz in der 8. Auflage basiert, erhielt das Mineral die System- und Mineralnummer II/C.01-010. Dies entspricht der Abteilung „Sulfide mit dem Stoffmengenverhältnis Metall : S,Se,Te ≈ 1 : 1“, wo Sphalerit zusammen mit Browneit, Coloradoit, Hawleyit, Ishiharait, Metacinnabarit, Polhemusit, Rudashevskyit, Stilleit und Tiemannit die „Sphaleritgruppe“ mit der Systemnummer II/C.01 bildet.<ref name="Lapis" />
Die von der International Mineralogical Association (IMA) zuletzt 2009 aktualisierte<ref name="IMA-Liste-2009" /> 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Sphalerit ebenfalls in die Abteilung der „Metallsulfide, M : S = 1 : 1 (und ähnliche)“ ein. Diese ist allerdings weiter unterteilt nach den in der Verbindung vorherrschenden Metallen. Das Mineral ist hier entsprechend seiner Zusammensetzung in der Unterabteilung „mit Zink (Zn), Eisen (Fe), Kupfer (Cu), Silber (Ag) usw.“ zu finden, wo es zusammen mit Coloradoit, Hawleyit, Metacinnabarit, Rudashevskyit, Stilleit und Tiemannit die „Sphaleritgruppe“ mit der Systemnummer 2.CB.05a bildet.
In der vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchlichen Systematik der Minerale nach Dana hat Sphalerit die System- und Mineralnummer 02.08.02.01. Auch dies entspricht der Klasse der „Sulfide und Sulfosalze“ und dort der Abteilung „Sulfidminerale“, wo das Mineral zusammen mit Coloradoit, Hawleyit, Metacinnabarit, Rudashevskyit, Stilleit und Tiemannit in einer unbenannten Gruppe/in der „Sphaleritgruppe (Isometrisch: F43m)“ mit der Systemnummer 02.08.02 innerhalb der Unterabteilung „Sulfide – einschließlich Seleniden und Telluriden – mit der Zusammensetzung AmBnXp, mit (m+n) : p = 1 : 1“ zu finden ist.
Kristallstruktur
Sphalerit kristallisiert kubisch in der Raumgruppe F43m (Raumgruppen-Nr. 216) mit dem Gitterparameter a = 5,41 Å sowie vier Formeleinheiten pro Elementarzelle.<ref name="StrunzNickel" />
Die Elementarzelle von Sphalerit wird demnach durch zwei ineinander verschachtelte, kubisch-flächenzentrierte (fcc) Elementarzellen aus Zink und Schwefel gebildet, die um ein Viertel ihrer Raumdiagonalen gegeneinander verschoben sind. „Zinkblende-Struktur“ ist ein feststehender Begriff für alle binären Kristalle (z. B. GaAs oder CdTe) mit dieser räumlichen Konfiguration. Besteht der Kristall nur aus einer Atomsorte, entspricht die Konfiguration der Diamantstruktur.
Eigenschaften
Beim Erhitzen mit Sauerstoff (Rösten) zerfällt Sphalerit ebenso wie Wurtzit zu Zinkoxid. Dieser Zerfall wurde früher unter anderem zum qualitativen Zinknachweis verwendet: Auf Kohle vor dem Lötrohr scheidet sich sublimiertes Zinkoxid ab. Dieses ist im heißen Zustand zitronengelb (siehe auch Eigenschaften von Zinkoxid) und nimmt erst im abgekühlten Zustand seine typisch weiße Farbe an.
Modifikationen und Varietäten
Sphalerit ist die Tieftemperaturmodifikation des Zinksulfids. Die Hochtemperaturmodifikation heißt Wurtzit oder β-ZnS.
Sphalerit kommt in verschiedenen Farb- und Formvarietäten vor, die teilweise individuelle Bezeichnungen haben:<ref name="MindatVarieties" />
- Cleiophan ist von hellgrünlicher bis -gelblicher (geringe Eisen- und/oder Mangangehalte) oder weißlicher Farbe<ref name="Rösler-310" />
- Als Honigblende werden klare, hell- bis honiggelbe Kristalle bezeichnet
- Rubinblende (englisch Ruby Jack) ist eine rote Varietät
- Marmatit und Christophit sind eisenreiche, schwarze Varietäten<ref name="Rösler-310" />
- Matrait ist die Bezeichnung für dichte, verzwillingte Sphalerite
Auch in dem als Schalenblende bekannten Mineralgemenge ist Sphalerit neben anderen Sulfidmineralen enthalten.
Bildung und Fundorte
Sphalerit bildet sich vor allem in hydrothermalen Lagerstätten, untergeordnet auch in Pegmatiten und anderen orthomagmatischen Lagerstätten. Er findet sich oft in Paragenese mit Galenit (Bleiglanz), Chalkopyrit (Kupferkies) und anderen Sulfid-Mineralen wie Pyrit und Pyrrhotin.
Weltweit sind bisher (Stand: 2015) über 20.000 Fundorte bekannt,<ref name="MindatAnzahl" /> so unter anderem beim Bleiabbau im Tiroler Gurgltal im 15. Jahrhundert (siehe auch Knappenwelt Gurgltal), in Freiberg (Deutschland), Madan in Bulgarien, Aomori in Japan, Dzhezkazgan in Kasachstan, Cananea in Mexiko, Dalnegorsk in der Russischen Föderation, Trepča in Serbien, Banská Štiavnica in der Slowakei, Santander in Spanien, Franklin/New Jersey, Galena/Illinois und Joplin/Missouri in den Vereinigten Staaten.<ref name="Fundorte" />
Verwendung
Mit einem Zink-Gehalt von etwa siebenundsechzig Prozent und verhältnismäßig hohem Cadmium-Gehalt ist Sphalerit die Hauptquelle für die industrielle Zink- und Cadmiumgewinnung. Größere Abbaulagerstätten liegen in China, Australien und Kanada, hier historisch z. B. in Val-d’Or.
Als Schmuckstein wird Sphalerit eher selten verwendet, da er sehr bruch- und säureempfindlich ist.<ref name="Rössler" /> Zudem kann er aufgrund seiner geringen Härte leicht verkratzen. Bei klaren Varietäten von hoher Qualität besteht je nach Farbe und Schliff durchaus Verwechslungsgefahr mit wertvolleren Edelsteinen wie beispielsweise Chrysoberyll, Topas und Turmalin, bei farblosen Varietäten auch mit Zirkon und Diamant.<ref name="Schumann" />
Eine weitere wichtige Anwendung ist, zusammen mit Baryt (Bariumsulfat), die Herstellung der weißen Malerfarbe Lithopone mit einem Anteil von 15 bis 60 % Sphalerit (Zinksulfid). Durch Zusatz geringer Beimengungen von Kupfer und aktiviert mit Radium kann Zinksulfid zudem als Leuchtfarbe verwendet werden.<ref name="SchröckeWeiner" />
Siehe auch
Literatur
Weblinks
- Sphalerit undMineralienportrait/Sphalerit. In: Mineralienatlas Lexikon. Geolitho Stiftung
- IMA Database of Mineral Properties – Sphalerite. In: rruff.net. RRUFF Project (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 153: attempt to index field 'data' (a nil value)).
- Sphalerite search results. In: rruff.net. Database of Raman spectroscopy, X-ray diffraction and chemistry of minerals (RRUFF) (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 153: attempt to index field 'data' (a nil value)).
- American-Mineralogist-Crystal-Structure-Database – Sphalerite. In: rruff.net. (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 153: attempt to index field 'data' (a nil value)).
Einzelnachweise
<references> <ref name="Handbookofmineralogy"> </ref> <ref name="Fundorte"> Fundortliste für Sphalerit beim Mineralienatlas und bei Mindat, abgerufen am 7. Januar 2026. </ref> <ref name="IMA-Liste"> Malcolm Back, Cristian Biagioni, William D. Birch, Michel Blondieau, Hans-Peter Boja und andere: The New IMA List of Minerals – A Work in Progress – Updated: July 2024. (PDF; 3,6 MB) In: cnmnc.units.it. IMA/CNMNC, Marco Pasero, Juli 2024, abgerufen am 13. August 2024 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 153: attempt to index field 'data' (a nil value)). </ref> <ref name="IMA-Liste-2009"> Ernest H. Nickel, Monte C. Nichols: IMA/CNMNC List of Minerals 2009. (PDF; 1,9 MB) In: cnmnc.units.it. IMA/CNMNC, Januar 2009, archiviert vom Vorlage:IconExternal am 29. Juli 2024; abgerufen am 30. Juli 2024 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 153: attempt to index field 'data' (a nil value)). </ref> <ref name="Lapis"> Stefan Weiß: Das große Lapis Mineralienverzeichnis. Alle Mineralien von A – Z und ihre Eigenschaften. Stand 03/2018. 7., vollkommen neu bearbeitete und ergänzte Auflage. Weise, München 2018, ISBN 978-3-921656-83-9. </ref> <ref name="Lüschen"> Hans Lüschen: Die Namen der Steine. Das Mineralreich im Spiegel der Sprache. 2. Auflage. Ott Verlag, Thun 1979, ISBN 3-7225-6265-1, S. 191 (Blende, Zinkblende, Sphalerit). </ref> <ref name="Mindat"> Sphalerite. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 21. November 2019 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 153: attempt to index field 'data' (a nil value)). </ref> <ref name="MindatAnzahl"> Significant localities for Sphalerite. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 21. November 2019 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 153: attempt to index field 'data' (a nil value)). </ref> <ref name="MindatVarieties"> Cleiophane. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 21. November 2019 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 153: attempt to index field 'data' (a nil value)). </ref> <ref name="Rösler-310"> Hans Jürgen Rösler: Lehrbuch der Mineralogie. 4. durchgesehene und erweiterte Auflage. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie (VEB), Leipzig 1987, ISBN 3-342-00288-3, S. 310. </ref> <ref name="Rössler"> Leopold Rössler: Edelstein-Knigge – Sphalerit. In: beyars.com. Abgerufen am 21. November 2019. </ref> <ref name="SchröckeWeiner"> Helmut Schröcke, Karl-Ludwig Weiner: Mineralogie. Ein Lehrbuch auf systematischer Grundlage. de Gruyter, Berlin; New York 1981, ISBN 3-11-006823-0, S. 153. </ref> <ref name="Schumann"> Walter Schumann: Edelsteine und Schmucksteine. Alle Arten und Varietäten. 1900 Einzelstücke. 16., überarbeitete Auflage. BLV Verlag, München 2014, ISBN 978-3-8354-1171-5, S. 216. </ref> <ref name="StrunzNickel"> </ref> <ref name="Warr"> </ref> <ref name="Webmineral"> David Barthelmy: Sphalerite Mineral Data. In: webmineral.com. Abgerufen am 21. November 2019 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 153: attempt to index field 'data' (a nil value)). </ref> </references>