12、硫化物大类矿物

闪锌矿的标型特征
高温热液 杂质成分 a0 Fe、Mn含量高，含In、Se、Sn 0.545nm（含Fe26.2%） 中低温热液 含Fe少，含Ga、Ge、Cd、Tl 0.540nm（纯ZnS)
颜色
条痕 光泽 透明度 硬度 比重
棕褐-铁黑色
黑褐-褐色 半金属光泽 半透明-不透明 4 黑褐色者4.03（含铁10%）； 铁黑色者3.90
颜色
条痕 光泽
解理
硬度 比重
{1010}完全
2~2.5 8.0~8.2
{010}完全
1.5~2 3.56
{010}极完全
1.5~2 3.5
成因
低温热液矿床典型矿物（标型矿物）
辉锑矿
硫化物矿物类
8、辉锑矿(Stibnite、Antimonite) 【化学组成】Sb2S3。Sb71.38％，S28.62％，含少量机械混 入物。 【晶体结构】斜方晶系; 链状结构。 【形态】对称型mmm；单晶呈柱状或针状，柱面具纵纹， 晶体常弯曲。集合体呈放射状或晶簇。 【物理性质】铅灰色或钢灰色，暗蓝锖色；黑色条痕；金属 光泽；不透明。平行{010}完全解理。解理面上常有横的聚片双晶 纹。硬度2。相对密度4.6。性脆。
第十九章 硫化物及其类似化合物矿物大类
第十九章 硫化物及其类似化合物矿物大类
本章提纲
概述： 化学成分、晶体化学特征（最紧密堆积形式、化学键类 型）、主要鉴定特征、成因、分类。 主要矿物： 简单硫化物：**方铅矿、**闪锌矿、**黄铜矿、*磁黄铁 矿、辰砂、*雌黄、*雄黄、*辉钼矿、斑铜矿、辉铜矿。
复硫化物：**黄铁矿、*毒砂。
一、概述
一、概述
硫化物及类似化合物矿物：一系列金属元素与S、Se、 As、
Sb、Bi等化合而成的化合物。
已发现的矿物种数已经超过370种以上，其中硫化物占了2/3
以上，它们约占地壳质量的15‰ 。
是工业上有色金属和稀有分散元素矿产的重要来源。
一、概述
1、【化学成分】
面体或者八面体空隙中。
阴离子电负性较低，易被极化；阳离子电价较高，极化 能力强，因此矿物的化学键由离子键向共价键或金属键过 渡。
一、概述
3、【分类】 根据阴离子或络阴离子的类型不同相应地分为以下3类
简单硫化物：由阴离子S2-与阳离子结合而成，如方铅矿 （PbS）、闪锌矿（ZnS）、辰砂（HgS）、雌黄铁矿 （Fe1-xS）、黄铜矿（CuFeS2）、辉钼矿（MoS2）。 复硫化物：阴离子为哑铃型对硫[S2]2-、对砷[AsS]2-、 [SbS]2-等与阳离子结合而成，如黄铁矿（FeS2）、毒砂 （FeAsS）。 硫盐：指与半金属元素As、Sb、Bi结合组成络阴离子团 [AsS3]3-、[SbS3]3-等形成，然后再与阳离子结合而形成较负 责的化合物，如硫砷银矿（Ag3AsS3）。 本课程：按阴离子性质分为硫化物、类似化合物。
辰砂、雄黄、雌黄之对比
矿物
对比项 辰砂 HgS 三方 雄黄 As4S4 单斜 雌黄 As2S3 单斜
成分 晶系
对称型
形态
32
分散粒状 红色、有铅灰色的 锖色 红色 金刚光泽
2/m
柱状、致密粒状、 土状块体 橘红色 浅橘红色 金刚光泽，断面树 脂光泽
2/m
短柱状、板状、片 状、土状 柠檬黄色 鲜黄色 金刚光泽，断面树 脂光泽
闪锌矿
硫化物矿物类
2、闪锌矿(Sphalenrite) 【化学组成】ZnS。常含Fe、Mn、In、Cd、Ti、Ga、Ge、 Se、Ag等类质同像元素，其中Fe的替代量可达26.2%。 【晶体结构】等轴晶系；闪锌矿型结构。
闪锌矿型结构：硫离子呈立方最紧密堆积，而锌离子
充填于半数四面体空隙中，配位数均为4。化学键为离子键金共价键过渡型。
硫化物矿物类
【形态】对称型43m；单体常呈四面体及其聚形，多呈粒状 集合体，少见肾状、葡萄状等胶体形态。 【物理性质】浅黄、棕褐、黑色（铁闪锌矿）；条痕白至褐 色（条痕浅于手标本颜色）；树脂光泽至半金属光泽；透明至半 透明。解理平行{110}完全。硬度3.5-4。相对密度3.9-4.2。不导 电。 【成因及产状】各种高、中温热液矿床和接触交代矿床中。 【鉴定特征】粒状晶形、多组完全解理、硬度小、金刚光 泽、常与方铅矿共生。 【主要用途】锌矿石矿物和镉、铟、锗、镓、铊、硒等分散 元素的目标矿物。良好单晶可作紫外半导体激光材料。
置，锌离子位置被铜和铁
两种离子有序代换而成。
硫化物矿物类
【物理性质】深黄铜黄色，常见暗黄或斑状锖色；绿黑 色条痕；金属光泽；不透明。解理平行{112}和{101}不完全。
硬度3～4。相对密度4.1～4.3。性脆。能导电。
【成因及产状】产于铜镍硫化物矿床、夕卡岩型矿床和 中温热液矿床中。在地表易氧化而成孔雀石、蓝铜矿。在次 生富集带可蚀变为斑铜矿、辉铜矿和铜蓝。 【鉴定特征】与黄铁矿相似，但颜色更黄，硬度较低；
二、硫化物主要矿物
简单硫化物：**方铅矿、**闪锌矿、**黄铜矿、*磁黄铁 矿、辰砂、*雌黄、*雄黄、*辉钼矿、斑铜矿、辉铜矿。
wk.baidu.com复硫化物：**黄铁矿、*毒砂。
方铅矿
硫化物矿物类
11、方铅矿(Galena)
【化学组成】PbS。Pb 86.6％，S 13.40％。常含Ag、 Cu、Zn等。 【晶体结构】等轴晶系；NaCl型结构。 方铅矿的NaCl型结构：典型立 方面心格子：硫离子呈立方最紧密
硫化物矿物类
【成因及产状】 主要产于低温热液矿床中，与辰砂、石
英、萤石、重晶石、方解石、雄黄、雌黄、自然金等共生。也 可见于火山升华物中。湖南新化锡矿山是世界最著名产地。 【鉴定特征】 铅灰色，柱状晶形，柱面上有纵的聚形纹， 解理面上有横的聚片双晶纹，平行{010}完全解理。滴KOH现 黄色，后变为褐红色。其铅灰色和光泽与方铅矿相似；其柱状 晶形与辉铋矿相似。
雄黄
硫化物矿物类
7、雄黄(Realgar) 【化学组成】As4S4。含杂质少。 【晶体结构】 单斜晶系；环状分子型结构。 【形态】 对称型2/m；柱状、短柱状或针状，柱面有纵纹。 常以粒状、土状或皮壳状集合体产出。 【物理性质】 桔红色，条痕淡桔红色；晶面金刚光泽，断 面树脂光泽，透明-半透明。平行{010}完全解理。硬度1.5-2。相 对密度3.6。性脆。阳光久照变为淡桔红色粉末。 【成因及产状】 产于低温热液矿床和硫质喷气孔，与雌黄 共生。 【鉴定特征】 颜色、条痕、硬度及相对密度。与辰砂相 似，但颜色带黄色调，相对密度小。 【主要用途】砷的主要矿石矿物。
行c轴延伸的柱状。常见以L3为双晶轴的贯穿双晶。集合体多
呈粒状，亦见被膜状和皮壳状。
硫化物矿物类
【物理性质】鲜红色，铅灰锖色；红色条痕；金刚光泽；
半透明。平行{1010}完全解理。硬度2～2.5。性脆。相对密度
8～8.2。成分纯净者不导电，若含0.1%硒或碲时，导电性显著 增强。 【成因及产状】为低温热液矿床标型矿物。 【鉴定特征】鲜红的颜色，条痕红色，相对密度大，硬度
一、概述
4、【形态】 简单硫化物，组分简单，对称程度一般较高，多为等轴或 六方晶系。少数为斜方或单斜晶系；组分复杂的硫盐主要为斜 方或者单斜晶系。
大多数硫化物的晶形较好，特别是复硫化物更常见完好晶
体；硫盐主要呈粒状或者块状集合体。
一、概述
5、【物理性质】
取决于矿物的成分、结构及键力特征。
（1）具明显金属键的硫化物（方铅矿、黄铜矿……）：
不如黄铁矿。含Ni较高时可作为Ni矿石综合利用。
磁 黄 铁
矿
3种透明的硫化物 辰砂 HgS 雌黄 As2S3 雄黄 As4S4
辰砂
辰砂
硫化物矿物类
5、辰砂(Cinnabar)
【化学组成】HgS。Hg 86.21％，S13.74％。含少量Se、
Te，未确证有类质同象代换Hg的元素。 【晶体结构】 三方晶系；螺旋链状（变形的氯化钠型） 结构。 【形态】 单晶常呈菱面体{1011}、平行{0001}厚板状或平
一、概述
6、【成因及产状】 岩浆作用： 基性-超基性岩浆活动晚期，磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铜 矿组合，高温标型组合。 热液作用： 多数硫化物矿物。温度在400℃以下。 沉积作用： 封闭盆地，黄铁矿和白铁矿为主。 表生淋滤作用： 地下水面附近，辉铜矿、铜蓝、斑铜矿、辉银矿、螺硫 银矿，次生富集带标型组合。
低。以颜色、条痕和相对密度区别于雄黄。
【主要用途】最重要的汞矿石矿物，单晶可作激光调制晶 体。
雌黄
硫化物矿物类
6、雌黄(Orpiment) 【化学组成】As2S3。As 60.91%, S 39.09%。Sb、Se、 Hg、Ge、V为其主要类质同象混入物。 【晶体结构】单斜晶系；层状结构。 【形态】对称型2/m；单晶为板状或短柱状，晶面常弯 曲，柱面有纵纹。集合体呈片状、梳状、放射状和土状等。 【物理性质】柠檬黄色；鲜黄色条痕；油脂-金刚光泽，解 理面珍珠光泽；薄片透明。平行{010}极完全解理；硬度1.5～ 2；薄片具挠性。相对密度3.5。 【成因及产状】低温热液矿床中与雄黄共生；火山凝华物 中与自然硫、氯化物共生。我国湖南、云南、贵州、四川、甘 肃等省均有产出，尤以湖南和云南著名。 【鉴定特征】颜色、条痕、解理、挠性、相对密度。 【主要用途】砷矿石矿物，药用矿物。
无色、白色-黄色
无色、白色-黄色 金刚光泽，断面树脂光泽 透明-半透明 3.5 无色透明的纯ZnS4.10
黄铜矿
硫化物矿物类
3、黄铜矿(Chalcopyrite) 【化学组成】CuFeS2。Cu34.56％，Fe30.52％，S34.92％。
【晶体结构】四方晶系；闪锌矿型结构的衍生结构；单晶
呈四方四面体习性，但少见。通常为致密块状或分散粒状集合 体。 黄铜矿的晶体结构： 相当于两个闪锌矿晶胞叠
金属色、条痕深色，金属光泽，不透明。强导电性和导热性。
具明显共价键的矿物（闪锌矿、辰砂……）：鲜艳彩
色，条痕为浅色或彩色。金刚光泽，半透明。电和热的不良导
体。
一、概述
（2）简单硫化物解理发育，复硫化物解理不完全或无解 理。 （3）简单硫化物硬度较低，一般在2-4，层状结构者（辉 钼矿、雌黄……）为1-2；复硫化物具较高的硬度，一般为56.5，个别达7-8. （4）本大类矿物比重一般大于4，熔点低。
堆积，而铅离子充填于所有八面体
空隙中，阴阳离子的配位数均为6。 化学键为离子键-金属键过渡型。
硫化物矿物类
【形态】对称型m3m； 高温者呈立方体{100}习性，低温 者呈八面体{111}习性。含Ag高者晶面常弯曲。集合体呈粒 状。 【物理性质】铅灰色；灰黑色条痕；金属光泽。平行 {100}完全解理；含Bi者多有{111}裂开。硬度2～3。相对密度 7.4～7.6。弱导电性。 【成因及产状】产于矽卡岩型和中低温热液矿床中，在 氧化带易转变为铅钒、白铅矿等。 【鉴定特征】铅灰色，强金属光泽，立方体完全解理， 相对密度大，硬度小。用硝酸分解产生PbSO4白色沉淀物。 【主要用途】铅的矿石矿物；含Ag高者可提炼银。晶体 可用作检波器和红外探测器。
以其绿黑色的条痕，脆性及溶于硝酸区别于自然金。
【主要用途】铜的主要矿石矿物。
硫化物矿物类
4、磁黄铁矿 【化学组成】Fe1-xS，由于Fe3+→Fe2+而导致Fe缺席——缺 席构造。 【晶体结构】红砷镍矿型结构。S按六方紧密堆积，Fe充 填所有八面体空隙，六方晶系。
磁黄铁矿
硫化物矿物类
【形态】通常呈致密块状、粒状集合体或呈浸染状。单晶 体常呈平行{0001}的板状，少数为柱状或桶状。成双晶或三连 晶。 【物理性质】暗古铜黄色，表面常具褐色的锖色；条痕灰
黑色；金属光泽；不透明。解理不发育；{0001}裂开发育。硬
度4。相对密度4.6～4.7。性脆。具导电性和弱-强磁性。 【成因及产状】产于基性岩体、接触交代矿床中、热液矿
床中。在氧化带，它极易分解而最后转变为褐铁矿。
【鉴定特征】暗古铜黄色，硬度小，具弱-强磁性。 【主要用途】为制作硫酸的矿石矿物原料，但经济价值远
（1）阴离子： 主要是S， 少量的Se、Te、As、Sb、Bi等。 （2）阳离子： 主要为铜型离子： Cu、Pb、Zn、Ag、Hg 靠近铜型离子的过渡型离子： Fe、Co、Ni、Mo、Mn、Pt
过渡型离子
铜型离子
一、概述
2、【晶体化学特征】
阴离子半径较大，阳离子半径较小。
晶体结构可以看呈S2-等作最紧密堆积，阳离子充填在四