Chemische Formel: ZnS (Zinksulfid)
Mohshärte: 3,5 – 4
Spezifisches Gewicht: 3,9 – 4,2
Kristallsystem: Kubisch
Strich: Gelblich – bräunlich
Bruch: uneben, spröde
Spaltbarkeit: Vollkommen
Farbe: Meist braun bis schwarz, seltener gelb, rot bis rosa, öl- bis olivgrün, sehr selten farblos.
Glanz: Harzglanz, Fettglanz, Diamantglanz
Sonstige Eigenschaften: Durchsichtig bis leicht durchscheinend, niemals ganz opak. Unter Salzsäureeinfluß löst sich Sphalerit unter Schwefelwasserstoffgas (H2S)-Entwicklung. Reiner Sphalerit ist nicht schmelzbar. In manchen Fällen tritt Tribolumineszenz auf (Leuchten durch Reiben) oder Lumineszenz durch Bestrahlung mit ultraviolettem Licht.
Andere Bezeichnungen: Zinkblende, Zinkerz, Blende, Zinkglanz, Zinkkies, Black Jack, Falsches Galenit, Falsches Bleierz.
Im 16. Jahrundert hat man dieses Mineral für Silbererz gehalten. Doch für lange Zeit konnte man aus Sphalerit kein Metall gewinnen. Heute handelt es sich dabei um das häufigste und bedeutendste Zinkerz. Kristalle mit besonders schöner Farbe werden auch als Edelsteine geschliffen.
Ursprung und Bedeutung des Namens
Der Name Sphalerit leitet sich von dem griechischen Wort „sphaleros“ für täuschend ab, da er in verschiedenen Farben vorkommt und in manchen Ausbildungsformen anderern Erzen wie Galenit (Bleierz) oder Argentit (Silbererz) sehr ähnlich sieht. Ein industrielles Verfahren um aus Sphalerit Zink zu gewinnen wurde erst im letzten Jahrhundert entwickelt. Der Grund dafür ist die niedrige Siedetemperatur von elementarem Zink bei 907 ° C, sodass bei der Verhüttung frei werdendes Zink unerkannt verdampft. Früher schien es also als ob der vielversprechende Stein gar kein Metall enthielte. Auch der alte bergmännische Ausdruck „Blende“ spielt durch das Wort „blenden“ im Sinne von „täuschen“ darauf an.
Entstehung
Am meisten Sphalerit findet man in hydrothermalen Erzgängen. Hydrothermale Lösungen sind heiße, wässrige, stark mineralhaltige Lösungen. Das Wasser entsteht hauptsächlich als Abscheidung von Magmen bei deren Abkühlung tief in der Erdkruste. Solches Wasser nennt man auch juveniles (jugendliches) Wasser, da es aus Magmen abgeleitet wird und noch nicht am atmosphärischen Kreislauf des Wassers teilgenommen hat. Neuere Erkenntnisse weisen darauf hin, dass auch tief in die Erdkruste eingedrungenes Sickerwasser daran beteiligt ist und auch Wasser, das aus Gesteinen ausgeschieden wurde, die in Kontakt mit heißer Magma gerieten. Die dazu nötige Hitze um Sickerwasser aufzuheizen, das aus dem athmosphärischen Kreislauf stammt, könnte dabei von Zerfallsreaktionen radioaktiver Elemente in der Erdkruste stammen. Hydrothermales Wasser ist als nicht immer allein durch Magmatismus entstandenes heißes Wasser. Hydrothermale Lösungen treten auch in feine Risse und Spalten ein. Durch Verdampfen des Wassers entstehen in solchen hydrothermalen Gängen metallische Minerale wie Sphalerit, Argentit, Galenit, Pyrit, Fluorit, Kalzit u.v.a..
Außerdem entsteht Sphalerit aus silikat- und an anderen Stoffen reichen Restschmelzen, die beim Abkühlungsprozess von Magma tief in der Erdkruste entstehen. Diese sind hochbeweglich und dringen ebenfalls in Klüften und Spalten bis in erdoberflächennahe Bereiche der Erdkruste vor. Dort kristallisieren sie als Pegmatit aus, grobkristalline Gesteine, die des öfteren auch Edelsteine enthalten. Auch hier findet man oft große Sphaleritkristalle. Der Kontakt solcher Restschmelzen und über 400°C heißer wässerige Lösungen und Gase mit angrenzenden Gesteinen führt durch Stoffzu- und Abfuhr zur Verdrängung von Mineralen aus diesen Gesteinen Auf diese Weise kann auch Sphalerit angereichert werden. Sphalerit entsteht zudem auch durch chemische Vorgänge während der Sedimentation (Ablagerung).
Varietäten
Sphalerit enthält außer Zink immer auch andere Elemente wie Eisen, Mangan oder Cadmium. In geringen Mengen auch seltene Metalle wie Indium , Thallium, Germanium und Gallium. Die Farbe von Sphalerit hängt jedoch im wesentlichen von seinem Eisengehalt ab. Marmatit oder Schwarzblende ist Zinkblende mit hohen Eisengehalten bis zu 26%. Sie erscheint dunkel mit metallischem Glanz und ist nur an den Kanten leicht durchscheinend. Nur sehr wenig Eisen dagegen enthält eine wegen ihrer goldgelben Farbe Honigblende genannte Varietät. Pribramit aus Pribram in Böhmen enthält bis zu 5% Cadmium. Unter verglaster Zinkblende versteht man Sphalerit der Silber enthält. Roter Sphalerit wird auch Rubinblende genannt.
Der weitaus seltenere Wurtzit oder auch Strahlenblende genannt ist eine Hochtemperaturmodifikation von Sphalerit mit gleicher chemischer Formel. Das Mineral ist nach dem französischen Chemiker Ch. A. Wurtze (1817-1884) benannt. Es entsteht bei Temperaturen von über 1200°C. Auch Sphalerit geht bei dieser Temperatur in Wurtzit über.In seinen physikalischen Eigenschaften und in seiner Farbe ist Wurtzit dem Sphalerit sehr ähnlich. Im Gegensatz zu Sphalerit kristallisiert Wurtzit jedoch im hexagonalen Kristallsystem und bildet dabei säulige, nadelige Kristalle, die in Form von stengeligen oder faserigen, krustigen und oft radialstrahligen Aggregaten vorkommen. Pyramidale Kristalle sind selten.
Die sogenannte Schalenblende ist ein hell und dunkel gebändertes Gemenge aus Sphalerit und Wurzit mit schalig-krustenartiger, bisweilen feinkristalliner Struktur und nierenförmiger Oberfläche.
Kristallstruktur
Das Zinksulfid Sphalerit kristallisiert im kubischen Kristallsystem und bildet dabei oft gut ausgebildete tetraedrische und pseudotetraedrische Kristalle. Am häufigsten sind Rhombendodekaeder. Die Kristalle sind oft verzerrt. Zwillings- und Viellingsbildungen sind nicht selten. Dabei liegen oft mehrere Kristalle aneinander und täuschen nur einen Kristall vor. Durch Grenzflächen zu den Zwillingkristallen sieht dieser scheinbare Einzelkristall dann wie gestreift aus.
Das Kristallgitter des Sphalerit kann man sich folgendermaßen vorstellen: Zink und Schwefelatome bilden jedes für sich ein flächenzentriertes, kubisches Gitter. Flächenzentriert bedeutet, dass sich auch in den Flächenmitten der Würfel, die das Gitter bilden Zink bzw. Schwefelatome befinden. Diese beiden Gitter sind zueinander in Richtung der Raumdiagonalen der Würfel um ein Viertel der Länge der Raumdiagonalen verschoben. Andere Metallatome wie Cadmium, Silber usw. können die Zinkatome im Kristallgitter ersetzen.
Die Kristallstruktur gleicht der des Diamant, wenn man die Hälfte der Kohlenstoffatome des Diamant durch Zink und die andere Hälfte durch Schwefelatome ersetzt. Freilich sind die Bindungskräfte zwischen den Atomen im Sphalerit ganz anderer Art, was sich durch Unterschiede in Spaltbarkeit und Härte ausdrückt.
Zur Erdgeschichte
Zinkerzlagerstätten entstehen in verschiedenene Epochen der Erdgeschichte meist im Zusammenhang mit Magmaergüssen. Im Devon ( vor 390 Millionen Jahren) entstanden mächtige Blei- und Zinklagerstätten, auch mit Silber- und Kupfererzen u.a.. Das sulfidische Zinkerz (Sphalerit) findet man in diesem Falle in Schiefertonen und Tonschiefern, also Sedimentgesteinen. Die Ausgangsstoffe für die Bildung dieser Lagerstätten wurden in Form kleiner Schwebepartikel wahrscheinlich durch Tiefenströmungen in sauerstoffarme Meeresbereiche getragen und dort zusammen mit den Tonen abgelagert und im Laufe der Zeit verfestigt.
Zu dieser Art devonischer Lagerstätten gehören die bedeutenden deutschen Erzlagerstätten Rammelsberg im Harz und Meggen im Sauerland.
Esoterik
Durch ihren hohen Anteil an Spurenelementen ( Eisen, Schwefel, u.a.) soll Zinkblende zur Steuerung des Wachstums beitragen und Verwachsungen heilen. Der enthaltene Schwefel fördere die Regeneration von Haut und anderen Geweben und soll so die Heilung von eitrigen Wunden, Ekzemen und Akne unterstützen.
Sphalerit soll auch stark erotisierend wirken und damit mehr Schwung in die Beziehung bringen.
Verwendung
Einige wenige besonders schöne Sphaleritkristalle werden zu Edelsteinen verschliffen.
Als häufigstes vorkommendes Zinkerz spielt Sphalerit natürlich eine große Rolle. Das Metall besitzt wichtiger Rohstoff vielfältigste Anwendung beim Verzinken von Blechen und Drähten um deren Korrosion zu verhindern.
Zink ist auch ein wichtiger Bestandteil von Legierungen wie Bronze oder Messing.
Als Nebenprodukt der Zinkerzverhüttung fällt Cadmium, Gallium und Indium an. Die Metalle besitzen Halbleitereigenschaften und werden in der Reaktortechnik verwendet. Aus dem Mineral selbst wird Zinkweiss hergestellt, ein Pigment zur Herstellung von weisser Farbe.
Vorkommen.
Die größten Sphaleritlagerstätten der Welt befinden sich am oberen Mississippi in den USA. Von großer Bedeutung sind die auch Vorkommen in Sullivan in Kanada, in Broken Hill in Australien, in Bleiberg in Österreich, in Sardinien. Den selteneren Wurtzit findet man in Butte in Montana/USA, in Oruro und Potosi in Bolivien, und in Pribram in der tschechischen Republik, wo auch der cadmiumhaltige Pribramit vorkommt.
Berühmt sind die Marmorite aus Trepca in Jugoslavien. Schöne, durchsichtige Kristalle in unterschiedlichen Farben findet man im Binntal in der Schweiz und im italienischen Carrara-Marmor.
Sehr schöner gelber Sphalerit kommt aus Picos de les Europas in Spanien. Steine von diesem Fundort werden als Edelsteine verarbeitet.
In Deutschland findet man Sphalerit u.a. bei Schauinsland im Schwarzwald, in Bensberg bei Köln, in Altenberg bei Aachen, am Rammelsberg bei Goslar im Harz und in Meggen im Sauerland.