Sphalérite
Le sulfure de zinc cristallise en plusieurs polytypes, les deux principaux étant la sphalérite et la wurtzite. Quoique la formule parfaite soit ZnS, la wurtzite est un peu déficiente en soufre et la sphalérite est un peu déficiente en zinc.
Catégories :
Minerai - Composé du zinc - Sulfure (minéral) - Minéral - Polymorphisme - Matériau semi-conducteur
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- La sphalérite est le minerai de zinc principal.... Ces variétés ont un éclat resineux et adamantin et un trait blanc à jaune. La sphalérite peut... (source : jabba.unil)
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Catégorie II : sulfures et sulfosels |
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| Catégorie | Minéral | ||
| Formule brute | (Zn, Fe) S | ||
| Numéro CAS | |||
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| Masse formulaire | 96, 98 g/mol | ||
| Couleur | marron, jaune, rouge, vert, noir | ||
| Classe cristalline et groupe d'espace | hexakistétraédrique  |
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| Système cristallin | cubique | ||
| Clivage | parfait à {110} | ||
| Fracture | irrégulière | ||
| Échelle de Mohs | 3.5-4 | ||
| Éclat | adamantin | ||
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| Indice de réfraction | n=2, 396 ; n=2, 47 | ||
| Biréfringence | isotrope | ||
| Fluorescence ultraviolet | Pour les variétés transparentes, aux UV ainsi qu'aux RX. Thermoluminescent, triboluminescent. | ||
| Trait | blanc, beige, marron clair | ||
| Transparence | transparent à translucide | ||
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| Densité | 3.9 - 4.2 | ||
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| Magnétisme | aucun | ||
| Radioactivité | aucune | ||
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| Cleiophane | Marmatite | ||
| Mátraite | Przibramite | ||
Le sulfure de zinc (ZnS) cristallise en plusieurs polytypes, les deux principaux étant la sphalérite et la wurtzite. Quoique la formule parfaite soit ZnS, la wurtzite est un peu déficiente en soufre (ZnS1-x) et la sphalérite est un peu déficiente en zinc (Zn1-xS). L'éclat, résineux, devient métallique lorsque le taux de fer augmente. La couleur fluctue d'incolore (sphalérite particulièrement pure) à jaune-brun ; avec du fer, elle devient noire.
Quand elle est pure, est un mauvais semi-conducteur, mais elle peut contenir en solution solide jusqu'à 50% de fer et peut aussi être faiblement argentifère. Manganèse et cadmium peuvent aussi remplacer le zinc.
La sphalérite est employée comme géothermomètre, car la teneur en FeS est toujours maximale selon la température et la pression de formation (jusqu'à 40-45 mole%). Par altération superficielle, la sphalérite peut donner la smithsonite et le hémimorphite (calamine), qui sont exploités ensemble pour la production du zinc. La variétés riche en manganèse présente la particularité de Triboluminescence. Les variétés transparentes sont taillées comme gemme de collection.
Inventeur et étymologie
Citée par Georgius Agricola en 1546; par Wallerius en 1747 et Torbern Olof Bergman en 1782 elle sera décrite par Ernst Friedrich Glocker en 1847, le nom dérive du grec "sphaleros" = trompeur, en allusion à la possibilité de confusion avec la galène.
Cristallographie
Sphalérite
La sphalérite est le polytype ZnS-3C stable dans les conditions ambiantes.
Cubique, de groupe d'espace 
, la structure de la sphalérite est basée sur un empilement cubique de soufre, le zinc occupant la moitié des cavités tétraédriques ainsi constituées (structure dite «blende»).
Wurtzite
La wurtzite est le polytype ZnS-2H stable uniquement à haute température (au-dessus de 1 020 °C). Cependant, on la trouve toujours comme forme métastable à basse température dans la zone de réduction, où sa formation est influencée par le pH. La wurtzite cristallise en formes différentes de couleur jaune : lamelles, prismes, pyramides.
Hexagonale, de groupe d'espace P 6mm, la structure de la wurtzite est basée sur un empilement hexagonal de soufre, le zinc occupant la moitié des cavités tétraédriques ainsi constituées.
La stabilité de la wurtzite est influencée par la fugacité du soufre f (S2) :
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- f (S2) = γ (S2) p (S2)
-
- où f (S2) est la fugacité, γ (S2) le cœfficient de fugacité et p (S2) la pression partielle.
Autres polytypes
Le sulfure de zinc se présente fréquemment sous forme de polytypes complexes hexagonaux en co-croissance avec la sphalérite. Les polytypes à plus longue période connus sont : 20T 1, 20T 2, 26T 1, 26T 2, 26T 3, 36T, 40T, 60R 1, 60R 2, 60R 3, 60R 4, 64T, 78R 1, 78R 2, 90R, 108R 1, 108R 2, 120R, 162R.
Gîtologie
La sphalérite est un mineral particulièrement commun et beaucoup répandu dans le monde. Elle peut être d'origine hydrothermale. Mais elle est en particulier trouvée dans les filons de pegmatites pneumatolithique. Dans les gîtes plomb-zinc la sphalérite est fréquemment associé avec la galène, la chalcopyrite, la calcite, la dolomite, la pyrite et la pyrrhotite.
Synonymie[1]
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Gisements remarquables
En France
- Mine de La Mure, Isère, Rhône-Alpes[2]
- Carrière du Rivet, Peyrebrune, Réalmont, Tarn, Midi-Pyrénées, France [3]
Dans le monde
- Carrière de Lengenbach, Im Feld, Binntal, Valais, Suisse[4]
- Mine Nikolævskiy, Dal'negorsk, N. de la mer du Japon, 500 KM N E de VLADIVOSTOK, Primorsky Kray, Extrême Est Russie. [5]
- Mines de Huaron, San Jose de Huayllay District, Cerro de Pasco, Daniel Alcides Carrión Province, Région de Pasco, Pérou [6]
Les variétés
- cleiophane (Nuttal) (Syn. cleophane ou cramerite) : Variété transparente ou particulièrement peu colorée de sphalérite, pauvre en fer et en manganèse. [7]
- marmatite :Décrite par Boussingault en 1829, comme espèce, déclassé en variété par l'IMA. (Syn. christophite ou chrystophite Breithaupt 1863) Variété riche en fer (près de 26%), Noire opaque, à reflets métalliques.
- mátraite :déclassé en 2006 par l'[IMA. Variété Spécifique organisée en macles denses sur {111}.
- przibramite (J. J. N. Huot 1841) (Syn. pibranite ou blende cadmifère) : variété cadmifère de sphalérite (près de 6%) trouvée à Przibram en Bohème [8], à noter que ce nom est aussi le synonyme désuet de la gœthite.
Utilité
La sphalérite est le principal minéral de zinc. Elle peut aussi servir de minerai pour des métaux rares, comme le cadmium, l'indium ou le germanium. Mine de Saint-Salvy-de-la-Balme Tarn France[9]
Galerie France
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Galerie Monde
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Notes et références
- «Index alphabétique de nomenclature minéralogique» BRGM
- Min. Rec. : 20 :483.
- Hubert, M. and Hubert, M. N. (1992). "A propos du gisement de Peyrebrune. " Le Cahier des Micromonteurs (2), pp :27.
- Græser, S., Cannon, R., Drechsler, E., Raber, T. and Roth, P., Eds. (2008) : Faszination Lengenbach. Abbau – Forschung – Mineralien 1958-2008. Chr. Weise Verlag, Munich, 192 pp.
- Rogulina, L. I., and Sveshnikova, O. L. (2008) : The Nikolævsky Base-Metal Skarn Deposit, Primorye, Russia. Geology of Ore Deposits 50 (1), 60-74.
- Rocks & Mins. : 22 :321-322.
- anales des mines, 5e série, Tome III, Paris 1853 P687
- Manuels - Roret Par J. J. N. Huot p. 298 1841
- Galvier J. et Gautron L. (1995), Le Règne Minéral, N°6, pp 42-46
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