Les minéraux

Sphalérite



Le minerai primaire de zinc et une pierre précieuse avec un "feu" qui dépasse le diamant.


Sphalérite avec galène et chalcopyrite: Association minérale typique de la sphalérite avec la galène et la chalcopyrite. De la mine Huaron du Pérou. Le spécimen mesure environ 4,3 x 3,2 x 1,8 centimètres. Spécimen et photo par Arkenstone / www.iRocks.com.

Qu'est-ce que la sphalérite?

La sphalérite est un minéral de sulfure de zinc avec une composition chimique de (Zn, Fe) S. On le trouve dans les roches métamorphiques, ignées et sédimentaires de nombreuses régions du monde. La sphalérite est le minéral de zinc le plus fréquemment rencontré et le minerai de zinc le plus important au monde.

Des dizaines de pays ont des mines qui produisent de la sphalérite. Les principaux producteurs récents sont l'Australie, la Bolivie, le Canada, la Chine, l'Inde, l'Irlande, le Kazakhstan, le Mexique, le Pérou et les États-Unis. Aux États-Unis, la sphalérite est produite en Alaska, en Idaho, au Missouri et au Tennessee. 1

Le nom sphalérite vient du mot grec "sphaléros" qui signifie trompeur ou perfide. Ce nom est en réponse aux nombreuses apparitions différentes de la sphalérite et parce qu'il peut être difficile d'identifier les spécimens en main. Les noms de sphalérite utilisés dans le passé ou par les mineurs comprennent «zinc blende», «blackjack», «acier jack» et «colophane jack».

Occurrence géologique

De nombreux gisements exploitables de sphalérite se trouvent là où l'activité hydrothermale ou le métamorphisme de contact a mis en contact des fluides chauds, acides et zincifères avec des roches carbonatées. Là, la sphalérite peut se déposer dans les veines, les fractures et les cavités, ou elle peut se former sous forme de minéralisations ou de remplacements de ses roches hôtes.

Dans ces gisements, la sphalérite est fréquemment associée à la galène, la dolomite, la calcite, la chalcopyrite, la pyrite, la marcassite et la pyrrhotite. Lorsqu'il est altéré, le zinc forme souvent des occurrences voisines de smithsonite ou d'hémimorphite.

Sphalérite sur dolomite: Cristaux de sphalérite sur dolomie avec de petites quantités de chalcopyrite. Spécimen provenant du champ Joplin, Tri-State District of Missouri, USA. Le spécimen mesure environ 6,5 x 4,5 x 3,5 centimètres. Spécimen et photo par Arkenstone / www.iRocks.com.

Composition chimique

La formule chimique de la sphalérite est (Zn, Fe) S. Il s'agit d'un sulfure de zinc contenant des quantités variables de fer qui se substitue au zinc dans le réseau minéral. La teneur en fer est normalement inférieure à 25% en poids. La quantité de substitution du fer qui se produit dépend de la disponibilité et de la température du fer, des températures plus élevées favorisant une teneur en fer plus élevée.

La sphalérite contient souvent des traces à des quantités mineures de cadmium, d'indium, de germanium ou de gallium. Ces éléments rares sont précieux et lorsqu'ils sont suffisamment abondants, ils peuvent être récupérés en tant que sous-produits rentables. De petites quantités de manganèse et d'arsenic peuvent également être présentes dans la sphalérite.

Cristaux de sphalérite: Cristaux de sphalérite jaune de qualité gemme du district de zinc Balmat-Edwards de New York. Le spécimen mesure environ 2,75 x 1,75 x 1,5 cm. Spécimen et photo par Arkenstone / www.iRocks.com.

Sphalérite: Sphalérite avec dolomite de Gilman, Colorado. Le spécimen mesure environ 5 centimètres de diamètre.

Propriétés physiques

L'apparence et les propriétés de la sphalérite sont variables. Il se présente dans une variété de couleurs, et son éclat varie de non métallique à submétallique et résineux à adamantin. Parfois, il sera transparent avec un éclat vitreux. La séquence de la sphalérite est blanche à brun jaunâtre et s'accompagne parfois d'une odeur distincte de soufre. Il présente parfois des stries brun rougeâtre.

L'une des propriétés les plus distinctives de la sphalérite est son clivage. Il a six directions de clivage parfait avec des visages qui présentent un éclat résineux à adamantin. Les spécimens qui présentent ce clivage distinctif sont faciles à identifier. Malheureusement, de nombreux spécimens ont une granulométrie si fine que le clivage est difficile à observer.

Parce que la sphalérite se forme souvent dans les veines et les cavités, les excellents cristaux sont relativement communs. La sphalérite fait partie du système cristallin isométrique, et des cubes, octaèdres, tétraèdres et dodécaèdres sont tous rencontrés.

La meilleure façon d'en apprendre davantage sur les minéraux est d'étudier avec une collection de petits spécimens que vous pouvez manipuler, examiner et observer leurs propriétés. Des collections minérales peu coûteuses sont disponibles dans le magasin.

Propriétés physiques de la sphalérite

Classification chimiqueSulfure
CouleurJaune, marron, noir, rouge, vert, blanc, incolore
TraînéeBlanc à brun jaunâtre, souvent avec une odeur de soufre
LustreNon métallique, sous-métallique, résineux ou adamantin
DiaphanéitéTransparent à translucide
ClivageParfait, dodécaédrique, dans six directions!
Dureté Mohs3,5 à 4
Gravité spécifique3,9 à 4,1
Propriétés de diagnosticLustre, clivage, strie
Composition chimiqueSulfure de zinc avec des quantités variables de fer, (Zn, Fe) S
Crystal SystemIsométrique
Les usagesLe minerai primaire de zinc. Souvent extrait pour de petites quantités d'indium, de cadmium, de germanium ou de gallium comme sous-produits rentables. Spécimens minéraux. Pierres à facettes pour collectionneurs.

Pierres précieuses de sphalérite: La sphalérite est parfois taillée comme une pierre à facettes. C'est une pierre populaire auprès des collectionneurs car elle a une dispersion trois fois supérieure à la dispersion du diamant. Les pierres se présentent dans un spectre de couleurs allant du vert jaunâtre, au jaune, à l'orange, au rouge. Pour présenter l'excellente dispersion, les pierres doivent avoir une clarté très élevée. La très faible dureté de la sphalérite (3,5 à 4 sur l'échelle de Mohs) et le clivage parfait font du minéral un très mauvais choix pour tous les bijoux, sauf les pièces telles que les boucles d'oreilles et les broches qui recevront très peu d'abrasion ou d'impact. Elle est considérée comme une «pierre de collection».

Sources d'informations
1 Zinc: Amy C.Tolcin, U.S.Geological Survey, Mineral Commodity Summaries, février 2014.
2 Zinc: Amy C.Tolcin, U.S.Geological Survey, 2011 Minerals Yearbook, février 2012.

La sphalérite comme pierre précieuse?

Bien que la sphalérite ait une dureté de seulement 3,5 à 4 sur l'échelle de Mohs et ne convient pas à la plupart des bijoux, des spécimens d'une excellente clarté sont parfois taillés en pierres précieuses pour les collectionneurs. Pourquoi? La sphalérite a une dispersion qui dépasse celle de toutes les pierres précieuses populaires et est trois fois plus élevée que la dispersion du diamant.

La dispersion est la capacité d'un matériau à séparer la lumière blanche dans les couleurs du spectre lors de son passage à travers le matériau. Le diamant est bien connu pour son "feu" exceptionnel - des éclats de couleur lorsque la gemme est déplacée sous une source de lumière. Ceux-ci sont causés par sa forte dispersion de 0,044. Les gemmes naturelles communes qui ont une dispersion supérieure au diamant sont le sphène à 0,051 et le grenat démantoïde à 0,057. La sphalérite a une incroyable dispersion de 0,156. Les seules choses qui retiennent les spécimens de sphalérite d'une incroyable démonstration de "feu" brillant sont leur clarté moins qu'excellente et leur couleur corporelle évidente.

La sphalérite est une pierre difficile à tailler et à polir. Il est doux et a un décolleté. Des faiblesses dans la pierre ou des accidents mineurs pendant le processus de coupe ou de polissage peuvent facilement ruiner une pierre. Avant de décider de couper un spécimen transparent de sphalérite en pierre gemme, sa valeur en tant qu'échantillon minéral doit être déterminée. Si cela n'est pas fait, le propriétaire pourrait commettre une erreur coûteuse.