第十章：硫化物矿物

闪锌矿结构：配位型，Zn2+ 位于半数的配位四面体中心。
黄铁矿结构：NaCl型，以对 硫［S2 ］2- 占据Cl-的位置。
方铅矿结构： PbS ------ NaCl型
S Pb
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辉钼矿结构
硫 硫 硫
钼 钼 钼
黄铜矿晶体结构 CuFeS2
配位型
Cu
c0
Fe
S
a0
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三、一般物理性质
（一）光学性质
按阴离子类型分为三类：
1、简单硫化物类：
2、对硫化物类：
S2- 、Se2[S2]2- 、 [AsS]2-
[Se]23、含硫盐类：为半金属As、Sb、Bi与S结合而 成的络阴离子团： ［AsS3］3-、 ［SbS3］3-、 如：黝铜矿 Cu12Sb4S13 。
一、化学组成 （一）、 阴离子
自然界中硫元素可呈现不同的价态： S2- [S2]2- S0 S4+ S6+。其中： S2- --- 简单硫化物：PbS、ZnS…. S - ----- [S2]2-组成对硫化合物 FeS2、 Fe［AsS ］ S0 --- 形成自然硫：S8 S4+ --- SO2 S6+ ---[SO4]2-存在于硫酸盐中CaSO4 · 2O 2H 硫化物中，大部分硫以S2- 、[S2]2-、 的形式与阳离 子结合。还可以与半金属元素As、Sb、Bi组成络阴离 子团 ［AsS］ 3-、 [AsS3]3- 、[SbS3]3- 等形式与阳离子结合 形成硫的类似化合物。如： 毒砂 FeAsS、CoAsS
Sb2S3
辉锑矿 Sb2S3
辉钼矿 MoS2
辉钼矿 MoS2
（三）彩色矿物
矿物 形态 颜色 条痕 光泽 透明 解理 度 三组 完全 一组 完全 硬度 密度 其它性质 透明 红色 金刚 半透 明 透明 桔红 金刚 半透 明
辰砂
粒状
鲜红色
2.5
重
低温热液
雄黄
柱状
桔红色
2±
中等
低温热液
雌黄
柱状
柠檬黄
不
黄铁矿
FeS2
黄铁矿
FeS2
黄铁矿 FeS2
黄铁矿 FeS2
黄铁矿(pyrite) FeS2
黄铜矿 CuFeS2
黄铜矿 CuFeS2
黄铜矿 CuFeS2
黄铜矿 CuFeS2
毒砂
FeAsS
毒砂
FeAsS
（二） 铅灰色矿物
矿 物 方铅矿 辉锑矿 辉铋矿 形 态 粒状 柱状 柱状 块状， 烟灰状 片状 颜 色 铅灰色 铅灰色 铅灰色 条 痕 光 泽 透明 度 不 不 不 解 理 三组 完全 一组 完全 一组 完全 硬 度 3± 3± 3± 密 度 重 重 重 其它 性质 立方体解理 解理面具横纹
1、具离子键 → 金属键过渡者：
具有金属颜色，金属光泽，不透明，灰黑色或黑
色条痕，条痕色深于颜色，导热导电，密度大。 例： →
CuS CuFeS2 FeAsS Bi2S3 铜蓝 黄铜矿 毒砂 辉铋矿 PbS FeS2 方铅矿 黄铁矿
Sb2S3 辉锑矿
2、具离子键 →共价键者：
透明或半透明，金刚光泽，颜色鲜艳，矿物条 痕色浅于其颜色。例： ZnS 闪锌矿
第二大类
硫化物及其类似化合物大类
本大类矿物是一系列金属元素与S、As、 Sb、Bi、等结合而形成的的一大类化合物。 本大类矿物已发现有350多种，占地壳总 质量的0.15%，由约26种造矿元素所组成， 绝大多数是热液作用的产物；表生作用也有 产出。常形成具有工业意义的矿床，常见的 有色金属主要来源于硫化物。
黄铜矿
黄铁矿 磁黄铁矿 雌黄 雄黄 辰砂 闪锌矿 方铅矿
五 常 见 矿 物
彩色 铅灰色
ZnS PbS
Sb2S3
MoS2 Cu2S
辉锑矿
辉钼矿 辉铜矿
（一）锡白
矿 物 形 态 颜 色 条 痕
→
光 泽 金 属 金 属 金 属 金 属 金 属
铜黄色矿物
透 明 度 解 理 硬 度 密 度 其它 性质 敲击有 蒜臭味
一组 半透 鲜黄 金刚 极完 明 全 褐色 金刚
2±
中等
低温热液
闪锌矿
块状 粒状
浅褐色 铁黑色
半透 六组 明 完全
3-4
近重
中温热液
辰砂(cinnabar) HgS
辰砂(cinnabar) HgS
辰砂(cinnabar) HgS
辰砂(cinnabar) HgS
雄黄AsS
雄黄AsS
雌黄As2S3
粒 毒砂 块状 粒 黄铁矿 块状
锡白 黑 黄锖色 浅黄铜 黑 褐锖色
2组中 不 >小刀 重 等 不 不 不 无 >小刀 重 <小刀 无 重 >指甲 <小刀 无 重 >指甲 <小刀 无 重 >指甲
黄铜矿 块状 深黄铜色 黑 磁黄 铁矿
粒 块状
古铜色 黑 褐锖色
弱磁性
铜红色 斑铜矿 块状 斑状紫、 黑 兰锖色
二、晶体结构
由于阳离子为铜型离子，极化能力强，电 负性中等，而S离子的半径较大，易被极化， 电负性较小，因而外层电子云的形变较大， 电子云重叠较多。故形成过渡性的化学键。 其过渡性键有两种情况 离子键 → 共价键 离子键 → 金属键
硫化物的结构主要有：配位型结构、岛状结构、链状结 构和层状结构。其形态主要是粒状、块状。粒状者自形程度 较高。 闪锌矿结构 ----ZnS 黄铁矿结构 FeS2
灰黑 金属 灰黑 金属 灰黑 金属
辉铜矿
铅灰色
黑色 金属
不
无
一组 极完 全
3±
重
油腻感，黄绿色 研磨条痕
辉钼矿
铅灰色
铅灰 金属
不
1
重
方铅矿（galena)
S S
PbS
方铅矿（galena)
PbS
辉锑矿 (antimonite) Sb2S3
辉锑矿 (antimonite)
Sb2S3
辉锑矿 (antimonite)
AsS
As2S3 HgS
雄
雌 辰
黄
黄 砂
（二）力学性质 除对硫化物（FeS2 、FeAsS）Hm＞小刀外，
其它矿物 H＜小刀；层--链状硫化物 H＜指甲。
例：
CuS、 MoS2 、Sb2S3 、Bi2S3 H =1.5～2 。
解理组数和等级差别大,是鉴定硫化物的重要特征。
四、成因及产状
● 绝大部分硫化物是热液作用的产物；
● 在内生的岩浆作用的晚期，可形成Fe、 Ni、 Cu
的硫化物；
● 沉积作用也可形成硫化物矿物。
高温热液：辉钼矿、辉铋矿、磁黄铁矿、毒砂等。
中温热液： 黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、
低温热液： 雄黄、 雌黄、 辉锑矿、
黄铁矿。
辰砂等。
锡白色
FeAsS
毒砂
黄铜色
CuFeS2
FeS2 Fe1-xS As2S3 AsS HgS
雌黄AΒιβλιοθήκη Baidu2S3
雌黄As2S3
雌黄As2S3
雌黄As2S3
雄黄AsS
雌黄As2S3
闪锌矿ZnS
闪锌矿ZnS
闪锌矿ZnS
黝铜矿 Cu12Sb4S13 ….。
（二）、阳离子 （1）阳离子主要是铜型离子： Cu、 Pb、 Zn、 Ag、 Hg ….. （2）靠近铜型离子的过渡型离子 Fe、 Co、 Ni…..等。 （三）、 类质同像 代替非常广泛，在阳离子或阴离子 中都可有类质同像产生。阴离子 S、 Se、 Te、 As、 Sb、 Bi 之间常发生完全的或 不完全的类质同像。