Sphalérite
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Catégorie II : sulfures et sulfosels |
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| Catégorie | Minéral | ||
| Formule brute | (Zn,Fe)S | ||
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| Masse moléculaire | 96.98 g/mol | ||
| Couleur | marron, jaune, rouge, vert, noir | ||
| Classe cristalline ou 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 | ||
| 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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Le sulfure de zinc (ZnS) cristallise en plusieurs polytypes, les deux principaux étant la sphalérite et la wurtzite. Bien que la formule idéale soit ZnS, la wurtzite est légèrement déficiente en soufre (ZnS1-x) et la sphalérite est légèrement déficiente en zinc (Zn1-xS).
[modifier] Sphalérite
La sphalérite est le polytype ZnS-3C stable dans les conditions ambiantes. Auparavant également appelée blende ou zinc-blende, ces noms ont été abandonnés par l'Association internationale de minéralogie.
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 formées (structure dite « blende »).
L’éclat, résineux, devient métallique quand le taux de fer augmente. La couleur varie d'incolore (sphalérite très pure) à jaune-brun ; avec du fer, elle devient noire.
La sphalérite est d’origine hydrothermale et, lorsqu'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 le principal minéral de zinc et est souvent associé avec la pyrite et/ou la pyrrhotite. Dans les gîtes plomb-zinc la sphalérite est souvent associé avec la galène, la chalcopyrite, la calcite, la dolomite.
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.
[modifier] Wurtzite
La wurtzite est le polytype ZnS-2H stable seulement à haute température (au dessus de 1020°C). Toutefois, 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 formées.
La stabilité de la wurtzite est influencée par la fugacité du soufre f(S2):
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- f(S2) = γ(S2)p(S2)
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- où f(S2) est la fugacité, γ(S2) le coefficient de fugacité et p(S2) la pression partielle.
[modifier] Autres polytypes
Le sulfure de zinc se présente souvent 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.
