La esfalerita es un mineral de sulfuro con la fórmula química ( Zn , Fe ) S. [5] Es el mineral de zinc más importante. La esfalerita se encuentra en una variedad de tipos de depósitos, pero se encuentra principalmente en depósitos sedimentarios exhalativos , del tipo Mississippi-Valley y de sulfuro masivo volcanogénico . Se encuentra en asociación con galena , calcopirita , pirita (y otros sulfuros ), calcita , dolomita , cuarzo , rodocrositay fluorita . [6]
El geólogo alemán Ernst Friedrich Glocker descubrió la esfalerita en 1847, nombrándola en base a la palabra griega sphaleros , que significa "engañar", debido a la dificultad de identificar el mineral. [7]
Además del zinc, la esfalerita es un mineral de cadmio, galio, germanio e indio. Se sabe que los mineros se refieren a la esfalerita como blenda de zinc , black-jack y blenda de rubí . [8] La marmatita es una variedad negra opaca con un alto contenido de hierro. [9]
La esfalerita cristaliza en la estructura cristalina cúbica de zincblenda centrada en la cara, [10] que lleva el nombre del mineral. Esta estructura es miembro de la clase de cristal hextetraédrico ( grupo espacial F 4 3m). En la estructura cristalina, tanto el azufre como los iones de zinc o hierro ocupan los puntos de una red cúbica centrada en las caras, con las dos redes desplazadas entre sí de manera que el zinc y el hierro están tetraédricamente coordinados con los iones de azufre, y viceversa . . [11] Los minerales similares a la esfalerita incluyen los del grupo de la esfalerita, que consiste en esfalerita, colaradoita , hawleyita , metacinabria ,stilleita y tiemannita . [12] La estructura está estrechamente relacionada con la estructura del diamante . [10] El polimorfo hexagonal de la esfalerita es wurtzita y el polimorfo trigonal es matraita. [12] La wurtzita es el polimorfo de mayor temperatura, estable a temperaturas superiores a 1020 °C (1870 °F). [13] La constante de red del sulfuro de zinc en la estructura cristalina de la blenda de zinc es de 0,541 nm . [14] La esfalerita se ha encontrado como un pseudomorfo , tomando la estructura cristalina de galena , tetraedrita ,barita y calcita . [13] [15] La esfalerita puede tener maclas según la ley de la espinela, donde el eje de la macla es [111]. [12]
La fórmula química de la esfalerita es (Zn,Fe)S ; el contenido de hierro generalmente aumenta con el aumento de la temperatura de formación y puede alcanzar hasta el 40%. [6] El material se puede considerar un compuesto ternario entre los extremos binarios ZnS y FeS con una composición Zn x Fe (1-x) S, donde x puede variar de 1 (ZnS puro) a 0,6.
Toda la esfalerita natural contiene concentraciones de diversas impurezas, que generalmente sustituyen al zinc en la posición de catión en la red; las impurezas de cationes más comunes son el cadmio , el mercurio y el manganeso , pero el galio , el germanio y el indio también pueden estar presentes en concentraciones relativamente altas (de cientos a miles de ppm). [16] [17] El cadmio puede reemplazar hasta el 1% del zinc y el manganeso se encuentra generalmente en la esfalerita con una gran abundancia de hierro. [12] El azufre en la posición de anión se puede sustituir por selenio y telurio . [12]La abundancia de estas impurezas está controlada por las condiciones bajo las cuales se formó la esfalerita; la temperatura de formación, la presión, la disponibilidad del elemento y la composición del fluido son controles importantes. [17]