Lagerstätten vom Mississippi-Valley-Typ
Das wichtigste Bildungsmilieu für schleifwürdigen Sphalerit sind Lagerstätten vom Mississippi-Valley-Typ, kurz MVT. Dabei zirkulieren mäßig warme, salzreiche Formationswässer durch mächtige Kalkstein- und Dolomitfolgen, lösen unterwegs Zink und Blei aus den Sedimenten und fällen die Metalle als Sulfide aus, sobald sie auf Schwefelwasserstoff treffen. Die Bildungstemperaturen liegen niedrig, meist zwischen 80 und 200 Grad Celsius. Genau diese ruhigen Bedingungen begünstigen große, klare Kristalle in offenen Hohlräumen und Karsttaschen, wie sie die Áliva-Mine in Spanien und die Elmwood-Mine in Tennessee berühmt gemacht haben. Daneben entsteht Sphalerit in sedimentär-exhalativen Lagerstätten und in vulkanogenen Massivsulfidvorkommen, dort allerdings feinkörnig und als reines Erz ohne Schleifwert. Ein drittes Milieu sind hydrothermale Gänge in metamorphen Gesteinen, aus denen etwa das bulgarische Material der Rhodopen stammt.
Eisen im Zinkgitter: der entscheidende Parameter
Sphalerit ist Zinksulfid mit der Formel ZnS. Er kristallisiert kubisch in der Raumgruppe F-43m, wobei Zink und Schwefel in einer Struktur angeordnet sind, die derjenigen des Diamants entspricht, nur mit zwei abwechselnden Atomsorten. Diese Verwandtschaft erklärt den hohen Brechungsindex und die ausgeprägte Dispersion. Entscheidend für alle praktischen Eigenschaften ist der Einbau von Eisen, das Zink bis zu einem Anteil von etwa 25 Gewichtsprozent ersetzen kann. Je höher die Bildungstemperatur, desto mehr Eisen wird aufgenommen. Mit steigendem Eisengehalt wird der Kristall dunkler und schließlich undurchsichtig, die Dichte steigt von 3,9 auf über 4,1 g/cm³, und der Brechungsindex wandert von 2,37 auf bis zu 2,50. Für den Schleifstein bedeutet das: Nur Sphalerit aus kühlen, eisenarmen Bildungsbedingungen ist transparent genug. Das ist der geologische Grund, warum MVT-Lagerstätten die besten Steine liefern.
Paragenese und Namensgeschichte
Sphalerit tritt fast nie allein auf. Typische Begleiter sind Galenit als Bleierz, Pyrit und Markasit, dazu Fluorit, Baryt, Calcit, Dolomit und Quarz. In Elmwood in Tennessee bilden Fluorit, Baryt, Calcit und Sphalerit die vier Leitminerale; die dortigen Calcitkristalle werden über dreißig Zentimeter lang. Diese Gesellschaft erklärt auch den Namen. Im mittelalterlichen und frühneuzeitlichen Bergbau war Sphalerit als Blende oder Zinkblende bekannt, weil er im Erzgang neben Bleiglanz saß, wie ein wertvolles Erz aussah, sich aber mit den damaligen Verfahren nicht verhütten ließ. Das Wort blenden im Sinne von täuschen steckt darin. Ernst Friedrich Glocker führte 1847 den wissenschaftlichen Namen Sphalerit ein, abgeleitet vom griechischen sphaleros, was ebenfalls trügerisch bedeutet. Heute ist das Mineral das mit Abstand wichtigste Zinkerz der Welt und zugleich eine wesentliche Quelle für Indium, Gallium und Cadmium.