ИСТИНА

Сфалерит является широко распространенным и одним из самых информативных минералов на множестве рудных месторождений, а его состав очень чувствителен к химии флюидов и физико-химическим условиям кристаллизации. Он способен накапливать большое число примесных компонентов в различной форме. Для некоторых из них сфалеритовый концентрат является главным источником их извлечения в промышленности. Часть элементов-примесей в сфалерите были охарактеризованы очень фрагментарно. Для изучения в рамках данной работы было выбрано два контрастных элемента (Hg и Au), для которых предполагается их различная форма нахождения и растворимость в сфалерите. Было синтезировано несколько серий образцов кристаллов сфалерита, методами газового транспорта и с помощью синтеза в эвтектическом расплаве солей, легированных Au и дополнительными примесными компонентами, которые могут быть встречены в природных условиях. Кристаллы изучались методами РСМА, ЛА-ИСП-МС и рентгеновской спектроскопией поглощения. Данное исследование подтвердило возможность существования “невидимой” формы Au в сфалерите. Была установлена положительная корреляция между содержанием In и Fe и Au в синтезированном сфалерите при их равномерном распределении в кристаллах, что соответствует изоморфному замещению по схемам: (1) Au+ + In3+ ↔ 2 Zn2+ и (2) 3Zn2+ ↔2In3++□. Увеличение фугитивности серы, как и активности примесных компонентов, таких, как In, Fe и, возможно, других трёхвалентных элементов, способствует вхождению Au в состав сфалерита. Другим важным выводом является то, что сфалерит может сохранять золото в “невидимой” форме после закалки, в отличие от, например, Au-содержащих Cu-Fe-сульфидов, охлаждение которых приводит к распаду твёрдого раствора с выделением самородного Au. В диссертации показано, что в ZnS с доменами вюртцитовой структуры входит намного меньше золота, чем в однофазные кубические кристаллы ZnS. Таким образом, незначительные концентрации Au, входящего в сфалерит, в числе прочих факторов, могут быть объяснены тем, что в природных кристаллах некоторая доля ZnS находится в форме вюртцита. Синтезированные гомогенные образцы In-содержащего сфалерита с Au могут быть использованы в качестве внешнего стандарта для проведения РСМА и ЛА-ИСП-МС анализов примесных компонентов в природных сфалеритах. Были получены и новые данные в системе Hg-Zn-S, которые подтвердили: (1) изоморфное вхождение золота в структуру ZnS, (2) значительное увеличение параметров первых трех координационных сфер вокруг атомов Zn. Результаты изучения данной системы полезны экологам при разработке плана рекультивации отвалов рудников и изоляции хвосто- и шламохранилищ. Кроме того, полученные кристаллы будут полезны при изучении термодинамических и физических свойств данной системы.