Сульфиды: Сфалерит (цинковая обманка)

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).

ДОПОГ 4.1  
Легковоспламеняющиеся твердые вещества, самореактивные вещества и твердые десенсибилизированные взрывчатые вещества
Риск пожара. Легковоспламеняющиеся или горючие вещества могут загораться от искр или пламени. Могут содержать самореактивные вещества, способные к экзотермическому разложению в случае нагревания, контакта с другими веществами (такими как: кислоты, соединения тяжелых металлов или амины), трению или удару.
Это может привести к выделению вредных или легковоспламеняющихся газов или пары или самовоспламенения. Емкости могут взрываться при нагревании (сверхопасны - практически не горят).
Риск взрыва десенсибилизированных взрывчатых веществ после потери десенсибилизатора
Семь вертикальных красных полос на белом фоне, равновеликие, номер ДОПОГ, черное пламя

ДОПОГ 4.3 
Вещества, которые выделяют легковоспламеняющиеся газы при контакте с водой
Риск пожара и взрыва при контакте с водой.
Груз, который рассыпался, необходимо накрыть и держать сухим
Сине-голубой ромб, номер ДОПОГ, черное или белое пламя

ДОПОГ 5.1 
Вещества, которые окисляются
Риск бурной реакции, воспламенения или взрыва при контакте с горючими или легковоспламеняющимися веществами
Не допускать образования смеси груза с легковоспламеняющимися или горючими веществами (например опилками)
Желтый ромб, номер ДОПОГ, черное пламя над кругом

ДОПОГ 6.1 
Токсичные вещества (яд)
Риск отравления при вдыхании, контакте с кожей или проглатывании. Составляют опасность для водной окружающей среды или канализационной системы
Использовать маску для аварийного оставления транспортного средства
Белый ромб, номер ДОПОГ, черный череп и скрещенные кости

ДОПОГ 8 
Коррозийные (едкие) вещества
Риск ожогов в результате разъедания кожи. Могут бурно реагировать между собой (компоненты), с водой и другими веществами. Вещество, что разлилось / рассыпалось, может выделять коррозийную пару.
Составляют опасность для водной окружающей среды или канализационной системы
Белая верхняя половина ромба, черная - нижняя, равновеликие, номер ДОПОГ, пробирки, руки

ДОПОГ 9 
Другие опасные вещества и изделия
Риск ожогов. Риск пожара. Риск взрыва.
Составляют опасность для водной окружающей среды или канализационной системы
Семь вертикальных черных полос на белом фоне - верх, белая - нижняя половина ромба, номер ДОПОГ

• Гетчеллит - "Нью-Альмаденская обманка" - арсенид и сульфид сурьмы (современная сульфосоль)
• Сурьма - ядовитый металл (полуметалл), широко используемый в металлургии, медицине и технике
• Цирконий - редкий и нераспространенный металл и опаснейший драгоценный камень в оксиде и соли
• Золото - желтый опасный и ядовитый металл современных точных цифровых и кабельных технологий
• Сера - золотисто-желтое токсическое вещество и признак активной вулканической деятельности
• Кадмий - нераспространенный токсический неизвестный широкому кругу людей серебристый металл
• Свинец - ядовитый серый имитатор металлического серебра и токсическая металлическая обманка
• Мышьяк - классический яд средневековых и современных отравителей и лекарство в медицине

Ядовитые и радиоактивные опасные камни и минералы

^** - ядовитые камни и минералы (обязательная проверка в химлаборатории + явное указание на ядовитость)
^** - радиоактивные камни и минералы (обязательная проверка на штатном дозиметре + запрет на открытые продажи в случае радиоактивности свыше 24 миллирентген / час + дополнительные меры защиты населения)

Каталог минералов и самоцветов мира по группам

^** - ядовитые камни и минералы
^** - радиоактивные камни и минералы