Einführung
Sphalerit, bergmännisch auch als Zinkblende bekannt, ist ein häufig vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der Sulfide und Sulfosalze. Genauer gesagt, handelt es sich um α-ZnS, eine Tieftemperaturmodifikation des Zinksulfids. Der Name Sphalerit stammt aus dem Griechischen und bedeutet "heimtückisch", da das Mineral zwar das spezifische Gewicht und den Glanz eines Metallerzes aufweist, aber erst im 18. Jahrhundert als Zinkmineral erkannt wurde.
Chemische Zusammensetzung und Struktur
Sphalerit besteht aus Zinksulfid (ZnS). Reines Zinksulfid kommt in zwei Modifikationen vor:
- α-ZnS (Sphalerit): Die Tieftemperaturmodifikation, die im kubischen Kristallsystem kristallisiert.
- β-ZnS (Wurtzit): Eine Hochtemperaturmodifikation mit hexagonaler Struktur.
Die Elementarzelle von Sphalerit besteht aus zwei ineinander verschachtelten, kubisch-flächenzentrierten (fcc) Elementarzellen aus Zink und Schwefel, die um ein Viertel ihrer Raumdiagonalen gegeneinander verschoben sind. Diese Anordnung wird als "Zinkblende-Struktur" bezeichnet und kommt auch in anderen binären Kristallen vor.
Systematik
Veraltete Systematik (8. Auflage nach Strunz)
In der veralteten 8. Auflage der Strunz'schen Mineralsystematik wurde Sphalerit in die Klasse der "Sulfide und Sulfosalze", Abteilung II eingeordnet.
Aktuelle Systematik (9. Auflage nach Strunz)
Die seit 2001 gültige 9. Auflage ordnet Sphalerit ebenfalls in die Klasse der "Sulfide und Sulfosalze" ein, dort aber in die Abteilung der "Metallsulfide, M : S = 1 : 1 (und ähnliche)". Innerhalb dieser Abteilung wird Sphalerit aufgrund seiner Zusammensetzung der Unterabteilung "mit Zink (Zn), Eisen (Fe), Kupfer (Cu), Silber (Ag) usw." zugeordnet. Zusammen mit Coloradoit, Hawleyit, Metacinnabarit, Polhemusit, Rudashevskyit, Sakuraiit, Stilleit und Tiemannit bildet es die "Sphaleritgruppe" mit der System-Nr. 2.CB.05a.
Systematik nach Dana
Auch die Systematik der Minerale nach Dana ordnet Sphalerit in die Klasse der "Sulfide und Sulfosalze" und dort in die Abteilung der "Sulfidminerale" ein. Hier ist er ebenfalls Namensgeber der "Sphaleritgruppe" (Isometrisch: F43m) mit der System-Nr.
Eigenschaften
Sphalerit variiert in seiner Farbe von gelblich bis dunkelbraun, jedoch nie schwarz. Selten kann er auch braun bis schwarz oder grün sein. Das Mineral weist ein spezifisches Gewicht sowie den Glanz eines Metallerzes auf. Sphalerit ist jedoch bruch- und säureempfindlich und lässt sich leicht verkratzen.
Beim Erhitzen mit Sauerstoff (Rösten) zerfällt Sphalerit zu Zinkoxid. Dieser Zerfall wurde früher zum qualitativen Zinknachweis verwendet: Auf Kohle vor dem Lötrohr scheidet sich sublimiertes Zinkoxid ab. Im abgekühlten Zustand nimmt das Zinkoxid die typische weiße Farbe an.
Entstehung und Vorkommen
Sphalerit bildet sich entweder magmatisch in Pegmatit oder hydrothermal. Es kommt in verschiedenen Mineralgemengen vor, oft zusammen mit anderen Sulfidmineralen. Bekannte Fundorte sind unter anderem:
- Big Four Mine/Colorado, USA
- Galena/Illinois, USA
- Joplin/Missouri, USA
- Val-d’Or, Kanada
Verwendung
Mit einem Zink-Gehalt von etwa 67 % und einem verhältnismäßig hohem Cadmium-Gehalt ist Sphalerit die Hauptquelle für die industrielle Zink- und Cadmiumgewinnung. Seltener wird Sphalerit als Schmuckstein verwendet, da er sehr bruch- und säureempfindlich ist und sich leicht verkratzen lässt. In der Vergangenheit wurde Zinksulfid zudem als Leuchtfarbe eingesetzt.
Verwechslungsmöglichkeiten
Sphalerit kann leicht mit ähnlichen Mineralen wie Magnetit und Rutil verwechselt werden.
Fazit
Sphalerit ist ein weit verbreitetes Zinksulfid-Mineral mit einer komplexen Kristallstruktur und vielfältigen Eigenschaften. Seine Bedeutung liegt vor allem in der industriellen Gewinnung von Zink und Cadmium. Obwohl er selten als Schmuckstein verwendet wird, ist Sphalerit ein wichtiges Mineral für die Rohstoffversorgung und die Erforschung geologischer Prozesse.
Zusätzliche Informationen
Ein interessanter Aspekt, der im Zusammenhang mit dem Abbau von Zinksulfid erwähnt werden kann, ist die steigende Bedeutung von Maßnahmen gegen das sogenannte "Scraping" im Internet. "Scraping" bezeichnet das automatisierte Auslesen von Daten von Webseiten. Der Abbau von Rohstoffen wie Zinksulfid wird zunehmend durch den Einsatz von "Challenge Proof of Work"-Seiten geschützt, um automatisierte Zugriffe zu erschweren und Ressourcen zu schonen.
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