В горных породах и рудах цинк, как правило, встречается в химических соединениях. Сфалерит, его еще называют цинковой обманкой, из-за того, что трудно отличим от других сходных по внешнему виду минералов, - это соединение цинка с серой; минерал красного цвета цинкит - окись цинка; белый с зеленым и бурым оттенком цинковый шпат, иначе смитсонит, - углекислый цинк. В виде чистого металла природный цинк был найден сравнительно недавно. Его, как и самородный алюминий, относят к числу экзотических самородков, их находят редко в виде небольших зерен, пластинок, комочков.

В отделе минералогии Института геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии (ИГЕМ) АН СССР провели исследования крупинок химически чистого цинка, найденного на южном склоне Чаткальского хребта (Средняя Азия) среди горных пород каменноугольного возраста. Самородный цинк образует там мелкие, диаметром в 1-2 миллиметра, шарики. Внутри шариков встречаются пустоты, сферические полости - вакуоли. Иногда эти полости бывают открытыми, выходят на поверхность.

Под электронным сканирующим микроскопом на гладкой серой блестящей поверхности шариков самородного цинка четко, объемно видна картина строения шероховатых стенок полости. На некоторых участках выросли нитевидные кристаллы окисленного цинка - цинкита. Исследователям удалось проследить, как шло развитие природной коррозии, увидеть разные стадии процесса окисления - образования кристаллов цинкита. Особенно интересными оказались стадии начального окисления в зонах, пограничных между гладкими (неокисленными) и шероховатыми (корродировавшими) участками.

На первых этапах окисления на гладкой поверхности шариков цинка появляются участки с разрыхленной структурой, затем образуются зоны с ячеистым строением - это развиваются скелетные кристаллы цинкита. Они служат основанием, на котором растут кристаллические нити.

На снимках видны пограничные зоны, скелетные кристаллы и лес нитевидных кристаллов.

Если рассматривать каждый вытянутый кристалл отдельно, то видно, что нить растет из более толстого восьмигранного основания, словно грифель карандаша. Иногда встречаются "карандаши" цинкита, образующие сростки в виде друзы.

Сравнительно редко на кончике вытянутого "грифеля" цинкита можно было увидеть маленькие, диаметром с микрон, блестящие шарики чистого цинка. Ученые предполагают, что именно тут скрыт особый механизм зарождения самородного цинка. Обсуждались две возможности: первая - самородный цинк образуется из магматического расплава, при высокой температуре на стадии становления базальтов и кимберлитов; вторая - цинк образуется из газовой фазы, после затвердевания магмы. Что же происходит на самом деле?

Последние данные с большой степенью вероятности позволяют утверждать, что ближе к истине второе предположение. И что, хотя самородный цинк образуется в особых условиях, процесс его образования не случаен, а вполне закономерен. Необычность процесса в том, что содержание цинка в парах периодически меняется, поэтому капельки чистого цинка появляются неоднократно. При достаточно высокой концентрации и высоком давлении пары цинка конденсируются в капли-самородки цинка. Когда пары цинка уже значительно израсходованы, в системе растут кристаллы цинкита. На следующем "витке" пары могут опять обогатиться цинком, и тогда на нитях цинкита снова выступают капельки самородного металла.