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闪锌矿:深浅多变却总能闪烁着迷人的光芒

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本期带来的是分别来自英国坎伯兰和美国伊利诺斯州的闪锌矿标本。其中来自坎伯兰标本中犹如一颗颗宝石般闪耀的粒状晶体即为闪锌矿;来自伊利诺斯州标本中的闪锌矿与白铁矿和方铅矿组合形成似年轮的环状集合体,显得独特别致。它们都属于世界岩矿标本,珍藏于昆明理工大学地学博物馆。

来自英国坎伯兰的闪锌矿标本

来自美国伊利诺斯州的闪锌矿标本(与白铁矿和方铅矿共生)

闪锌矿,英文名称为Sphalerite,是锌的硫化物矿物,纯净的晶体近于无色,但很难见到。通常晶体内的锌(Zn)会部分地被铁(Fe)取代,随含铁量的增加颜色逐渐加深,自浅黄、黄褐至棕色甚至黑色;透明度相应地由透明、半透明至不透明;光泽则由金刚光泽变至半金属光泽。若铁含量较高而使其呈黑色,则称铁闪锌矿或黑闪锌矿。闪锌矿晶体形态呈四面体或菱形十二面体,通常呈粒状集合体产出,具完全的菱形十二面体解理,摩氏硬度3.5-4.0,比重3.9-4.2,随铁含量的增高,硬度增大而比重降低。因为颜色变化很大,所以闪锌矿不易鉴定,一般可从它的光泽和解理特征予以初步判别。

闪锌矿是分布最广的锌矿物,主要产于接触交代矽卡岩型矿床和中低温热液成因矿床中,几乎总是与方铅矿共生,表生沉积作用也可形成闪锌矿,但较为少见。闪锌矿在地表易风化成菱锌矿。

闪锌矿是提炼锌的主要矿物原料,其成分中所含的镉、铟、镓等稀有元素也可以综合利用。提取的锌元素最大用途是在镀锌工业。锌能和许多有色金属形成合金。含少量铅镉等元素的锌板可制成锌锰干电池负极、印花锌板、有粉腐蚀照相制板和胶印印刷板等。锌与酸或强碱都能发生反应,释放氢气。锌肥(硫酸锌、氯化锌)有促进植物细胞呼吸、碳水化合物的代谢等作用。锌粉、锌钡白、锌铬黄可作颜料。氧化锌还可用于医药、橡胶、油漆等工业。

来自英国坎伯兰的闪锌矿标本细节

在宝石市场上,少数的颜色瑰丽、透明度好的晶体可以用于制作珠宝首饰。由于闪锌矿具有很高的色散值,可以呈现强烈的火彩效果,加工后的晶体总能闪烁着七彩的光芒。但是因为能达到宝石级的闪锌矿稀少,所以大多数人对它并不熟悉。多数未达到宝石级的闪锌矿一般用于工业原料。

闪锌矿的资源分布广泛,几乎世界各地都有产出,如墨西哥、美国、澳大利亚、秘鲁、西班牙、德国等,但多数含铁量高而呈较暗不透明状,多用于工业。宝石级的闪锌矿很稀少,主要产于西班牙和墨西哥。我国的铅锌矿资源也居世界前列,著名产地如湖南桃林,广东省韶关、青海锡铁山等非常著名。内蒙古黄岗梁地区产出品质较好的闪锌矿,很多被用于矿物晶体收藏和宝石加工。

撰稿:朱俊、申岑、王雷

科学顾问:张世涛

拍摄:杨宇晨

海报:郑弼尹

依托单位:昆明理工大学国土资源工程学院

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2024-01-31