卤化物大类

卤化物大类

第一节概述

卤化物是卤族元素F、Cl、Br、I和金属阳离子的化合物。目前发现的卤化物矿物约有120种，总重量约占地壳的0.5%，主要是氟化物和氯化物，溴化物和碘化物比较少见。

在卤化物中，氟化物与氯、溴、碘化合物在性质和成因上差异较大。卤化物按照阴离子分为氟化物和氯、溴、碘两类。氟化物中的萤石，在内生金属矿床中是最常见的矿物之一，而且是最重要的化工原料和炼钢原料；氯化物中的石盐常常聚集为巨大的矿层，在化学工业和日常生活中是不可缺少的资源。

一、晶体化学和物理性质

F-、Cl-、Br-、I-的电价较低，电负性较高。参加本大类组分的金属阳离子虽然很多，但最主要是化学元素周期表中第Ⅰ、Ⅱ族中的碱金属和碱土金属K、Na、Ca、Mg等轻金属元素，其次有Rb、Cs、Sr、Y、Tr、Mn、Ni、Hg等。重金属元素Cu、Hg、Ag、Pb等卤化物只在特殊条件下形成（表）。某些卤化物还含有（OH）-或H2O分子。

表与卤素化合物形成矿物的元素

注：下有横线者为经常出现的元素

在惰性气体性离子所组成典型离子键的矿物中，一般具有无色透明、玻璃光泽、比重小、解理发育、性脆、溶解度较大，导电性差、折射率低等特点。

在铜型离子组成的共价键矿物，一般为浅色、透明度低、金刚光泽、比重大、导电性强，并具延展性。

氟化物的硬度一般大于其它卤化物，溶解度小于其它卤化物。

二、成因特点

卤化物主要在热液作用和外生作用中形成。在岩浆作用中F 、Cl 主要呈负价阴离子形式进入硅酸盐和磷酸盐中。在热液作用中，大量的F 、Cl 与金属元素形成易挥发、分解的化合物；随着物理化学条件的变化，在不同热液阶段分解、化合而成萤石产出，在火山喷气中可有大量的卤化物矿物形成。

在外生作用中，氯具有很强的迁移能力，往往与K 、Na 、Mg 组成以溶于水的化合物。在干旱的内陆盆地、泻湖海湾环境中，形成大量氯化物矿物沉淀，溴、碘也相对富集，常形成巨大的岩盐层。

第二节 氟化物类

本类矿物在自然界分布很有限，已发现氟化物矿物约25种。氟化物矿物造岩元素有15种，其中Ca 的作用特别突出，形成的矿物以萤石最重要。

萤石 CaF 2（Fluorite ）

[化学组成] Ca 51.33%，F 48.67%。稀土元素（主要是Th 、Ce 、U ）和Y 可以类质同享形式替代Ca ，也可以吸附形式赋存在萤石的裂隙中，或成独立的矿物以包裹体形式与萤石中。此外，也常含有Fe 2O 3、Al 2O 3、SiO 2和沥青物质（乌黑色，加热有臭味）等混入物。

[晶体结构] 等轴晶系；对称型3L 44L 36L 29PC 。晶体结构如图 。晶胞分割为8个相等的立方体，F -位于8个立方体的中心，Ca 2+则位于晶胞的8个顶点和六个面的中心。Ca 2+的位置恰好在8个F -构成的配位多面体——立方体的中心，配位数为8。这种结构称为萤石型结构，是典型结构之一。

[形态] 晶体常呈立方体{100}，其次为八面体{111）

，少数有菱形十二面体

{110}，有时有四六面体{210}和六八面体{421}等。集合体呈粒状、块状、球粒状，偶尔见土块状。

[物理性质] 无色透明以及淡绿、淡紫、淡红等各色，有时也呈黑紫色和深绿色，颜色很深者常含稀土元素类质同象杂质和深色包裹体，并常呈带状构造（在晶体断面上可以看到晶体由内而外，颜色层层不同）；白色条痕；玻璃光泽；硬度4；解理平行八面体{111}完全；比重3.18，含稀土者可达3.6；性脆；具萤光。有些萤石放在试管中在酒精灯上加热后，在暗处可见到矿物颗粒发出白色略呈蜡黄的磷光。反复加热，萤石的发光性会逐渐减弱以至消失。

[成因产状] 萤石是一种常见的分布广泛的矿物。一般见于热液脉中作为主要矿物出现，或作为脉石矿物与金属矿石特别是铅、银在一起。作为付矿物还见于各种火成岩中。与许多矿物如方解石、白云石、石膏、天青石、重晶石、石英、方铅矿、闪锌矿、锡石、黄玉、电气石、磷灰石等半生在一起。

[鉴定特征] 根据其晶形、完全解理、硬度4等特征易于识别，此外进行萤光、热光试验也可辅助鉴别。

[用途] 在冶金工业上用作助熔剂，在化学工业上用于制氟化物，在玻璃及陶瓷工业方面，用于制造乳白色不透明玻璃及珐琅。

第三节 氯化物类

氯化物类矿物比氟化物类的分布要广泛得多。自然界与氯相结合的元素有16种之多，其中以Na 、K 和Mg 为最主要，其次为重金属元素Cu 、Ag 和Pb 等，其他元素的氯化物在自然界很少见到。

石盐 NaCl （Halite ） [化学组成]