结晶学与矿物学第六讲硫化物类
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• 部分硫化物具有完好的解理，一般简单硫化物 的解理较复硫化物发育。
• 简单硫化物和硫盐硬度低，一般2-4，具有层状 结构的辉钼矿、铜蓝、雌黄等硬度较小(1-2)， 而复硫化物由于阴离子为对硫[S2]、对砷[As2] 或砷硫对[AsS] 使硬度增高，可达5-6.5
• 硫化物相对密度较大，一般在4以上，这是由于 组成硫化物的多数金属元素具有较大的原子量 。
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• 什么是东陵石？
• 东陵石在地质学中称铬云母石英岩，硬 度为7，比重2.65，性脆，半透明，断口参 差状，按其颜色可分绿色东陵石、蓝色东 陵石和红色东陵石。东陵石主要产出印度 ，又称印度玉。常用作项链珠和手链珠， 小挂件饰品，也有作摆件。
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二 硫化物的主要矿物介绍
• (3)硫盐：与半金属元素As、Sb、Bi结合组成络阴离子团 [AsS3] 3- 、[SbS3] 3-等形式，然后再与阳离子(主要是Cu、 Ag、Pb三种铜型离子)结合而成较复杂的化合物称硫盐。例如 黝铜矿一砷黝铜矿(Cu12Sb 4S13—Cu12As 4S13)，硫砷银矿 (Ag3AsS3)，硫锑银(Ag3SbS3)。
• 本类矿物同质多像普遍，温度对晶体对称程度的影响大，一般 当温度升高时形成对称程度较高的变体。多型亦常见，明显的 例子有纤维锌矿具备154种多型变体。
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3、形态及物理性质
• 简单硫化物由于组分简单，一般对称程度 多数为等轴晶系或六方晶系，少数为斜方 、单斜晶系。
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（4）物理性质：
• 铅灰色，黑色条痕，金属光泽，平行{100}解理 完全。硬度2~3，相对密度7.4~7.6。
• 大多数硫化物晶形较好，特别是复硫化物 完好晶形更为常见，如黄铁矿、毒砂；
• 组分复杂的硫盐对称程度较低，主要是单 斜和斜方晶系。硫盐主要呈粒状或块状集 合体出现。
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• 大多数硫化物具有金属色，金属光泽，低透明 度和强反射率，如方铅矿、黄铜矿、黄铁矿。
• 少数呈非金属色，金刚光泽，半透明，如闪锌 矿、辰砂、雄黄、雌黄等。
• 代表性矿物有： • 简单硫化物：方铅矿、闪锌矿、辰砂、黄铜矿、雄
黄、雌黄、辉锑矿、辉铋矿、铜兰、斑铜矿等 • 复硫化物：黄铁矿、毒砂 • 硫盐：黝铜矿 • 1、方铅矿PbS • （1）化学成分：PbS，混入物有Ag、Cu、Zn，
Fe、As、Sb、Bi、Cd、Tl、In、Se等。
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4、成因及产状
• 自然界中硫元素在不同的氧化一还原条件下，呈现不同氧 化状态：S2----[S2]2---S0---S 4+--S6+。
• 因此，从S存在的不同价态，也可说明在各种地质成矿作用 中的氧化一还原条件。
• 在内生的岩浆作用的晚期，可形成Fe、Ni、Cu的硫化物 ，如基性超基性岩中的磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铜矿组成 的铜镍硫化物矿床。
（2）晶体结构：
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（3）矿物的形态：
• Oh，晶体常呈立方体、八面体，主要单形 有立方体、菱形十二面体、八面体、三角 三八面体等。高温条件下发育为立方体、 立方体与八面体的聚形；低温下则发育成 八面体为主。
• 等轴晶系，立方面心格子，硫成立方最紧 密堆积，铅充填于八面体空隙中。
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5、分类
• 根据阴离子特点分为三类：
• (1)简单硫化物：阴离子硫呈S 2-与阳离子(包括铜型和过渡型 离子，如Cu、Pb、Ag、Hg、Fe、Co、Ni)结合而成，如方铅矿 (PbS)、闪锌矿(ZnS)、辰砂(HgS)。
• (2)复硫化物：阴离子呈哑铃状对硫[S2] 2-，对砷[As2]2-、 以及[AsS] 2- 、[SbS] 2-等与阳离子(主要是Fe、Co、Ni等过 渡型离子)结合而成，如毒砂(FeAsS)、黄铁矿(FeS2)等。
第九章 第二大类：硫化物及类似化合物
• 一、 本大类矿物总的特征
• 1 化学成分：主要是由金属或半金属与硫结合而成的天然化 合物。阴离子主要是S，少量的Se、Te、As、Sb、Bi等。阳 离子主要是铜型离子和靠近铜型离子一边的过渡性离子，主 要有铜铅锌银汞铁钴镍等，这些元素与硫等阴离子结合力强 。在硫化物中半金属元素具有双重性质，既可以充当阴离子 ，也可充当阳离子。
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2、晶体化学特点
• 硫化物的晶体结构可看作硫离子作最紧密堆积，阳离子位于四 面体或八面体空隙，因此，金属阳离子的配位多面体很多是八 面体和四面体或由此畸变的多面体，少数为三角形、柱状或其 他的多面体形态。
• 从堆积特点看，硫化物应属离子化合物，但它又具有一系列不 同于标准离子晶格的特点，这种状态主要是由于硫化物成分中 元素的性质所决定。因为阳离子为亲铜元素和过渡元素，它们 位于周期表的右方，极化能力强，电负性中等，而阴离子硫易 被极化，电负性(相对于氧)较小，因而阴阳离子电负性差较小 ，致使硫化物的化学键体现着离子键向共价键的过渡，以共价 键为主，并常带有金属键的成分。
• 硫离子可以以简单的S2-离子与阳离子结合，形成简单硫化物 ——方铅矿、闪锌矿、辰砂等。
• 硫离子等呈哑铃状对硫[S2]、对砷[As2]、以及[AsS]、[SbS]等 与阳离子结合而成复硫化物矿物。如毒砂、黄铁矿等。
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• 硫也可以各半金属元素As、Sb、Bi等组 成络阴离子团[AsS3]3-、[SbS3]3-等形式， 然后再与阳离子（主要是Cu、Ag、Pb三 种铜型离子）结合而成较为复杂的化合 物即硫盐矿物。如黝铜矿-砷黝铜矿，硫 砷银矿、硫锑银矿等。
• 在伟晶作用中，可以形成少量的硫化物，而绝大部分硫 化物是热液作用的产物。在硫化物矿物的形成过程中、热 液40介0℃质，中热的液硫形化成氢时H硫2S在起热着液重中要呈的H作2用S气。态通分常子认状为态温，度随约着在 温度降低，热液中硫的溶解度增大，并由于溶解分子的增 多，有利于电离，当在一定温度压力条件下，热液中S2-的 浓度增大到一定程度，与不同金属元素结合沉淀形成各种 不同的硫化物组成的矿床。
• 简单硫化物和硫盐硬度低，一般2-4，具有层状 结构的辉钼矿、铜蓝、雌黄等硬度较小(1-2)， 而复硫化物由于阴离子为对硫[S2]、对砷[As2] 或砷硫对[AsS] 使硬度增高，可达5-6.5
• 硫化物相对密度较大，一般在4以上，这是由于 组成硫化物的多数金属元素具有较大的原子量 。
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• 什么是东陵石？
• 东陵石在地质学中称铬云母石英岩，硬 度为7，比重2.65，性脆，半透明，断口参 差状，按其颜色可分绿色东陵石、蓝色东 陵石和红色东陵石。东陵石主要产出印度 ，又称印度玉。常用作项链珠和手链珠， 小挂件饰品，也有作摆件。
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二 硫化物的主要矿物介绍
• (3)硫盐：与半金属元素As、Sb、Bi结合组成络阴离子团 [AsS3] 3- 、[SbS3] 3-等形式，然后再与阳离子(主要是Cu、 Ag、Pb三种铜型离子)结合而成较复杂的化合物称硫盐。例如 黝铜矿一砷黝铜矿(Cu12Sb 4S13—Cu12As 4S13)，硫砷银矿 (Ag3AsS3)，硫锑银(Ag3SbS3)。
• 本类矿物同质多像普遍，温度对晶体对称程度的影响大，一般 当温度升高时形成对称程度较高的变体。多型亦常见，明显的 例子有纤维锌矿具备154种多型变体。
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3、形态及物理性质
• 简单硫化物由于组分简单，一般对称程度 多数为等轴晶系或六方晶系，少数为斜方 、单斜晶系。
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（4）物理性质：
• 铅灰色，黑色条痕，金属光泽，平行{100}解理 完全。硬度2~3，相对密度7.4~7.6。
• 大多数硫化物晶形较好，特别是复硫化物 完好晶形更为常见，如黄铁矿、毒砂；
• 组分复杂的硫盐对称程度较低，主要是单 斜和斜方晶系。硫盐主要呈粒状或块状集 合体出现。
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• 大多数硫化物具有金属色，金属光泽，低透明 度和强反射率，如方铅矿、黄铜矿、黄铁矿。
• 少数呈非金属色，金刚光泽，半透明，如闪锌 矿、辰砂、雄黄、雌黄等。
• 代表性矿物有： • 简单硫化物：方铅矿、闪锌矿、辰砂、黄铜矿、雄
黄、雌黄、辉锑矿、辉铋矿、铜兰、斑铜矿等 • 复硫化物：黄铁矿、毒砂 • 硫盐：黝铜矿 • 1、方铅矿PbS • （1）化学成分：PbS，混入物有Ag、Cu、Zn，
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4、成因及产状
• 自然界中硫元素在不同的氧化一还原条件下，呈现不同氧 化状态：S2----[S2]2---S0---S 4+--S6+。
• 因此，从S存在的不同价态，也可说明在各种地质成矿作用 中的氧化一还原条件。
• 在内生的岩浆作用的晚期，可形成Fe、Ni、Cu的硫化物 ，如基性超基性岩中的磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铜矿组成 的铜镍硫化物矿床。
（2）晶体结构：
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（3）矿物的形态：
• Oh，晶体常呈立方体、八面体，主要单形 有立方体、菱形十二面体、八面体、三角 三八面体等。高温条件下发育为立方体、 立方体与八面体的聚形；低温下则发育成 八面体为主。
• 等轴晶系，立方面心格子，硫成立方最紧 密堆积，铅充填于八面体空隙中。
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5、分类
• 根据阴离子特点分为三类：
• (1)简单硫化物：阴离子硫呈S 2-与阳离子(包括铜型和过渡型 离子，如Cu、Pb、Ag、Hg、Fe、Co、Ni)结合而成，如方铅矿 (PbS)、闪锌矿(ZnS)、辰砂(HgS)。
• (2)复硫化物：阴离子呈哑铃状对硫[S2] 2-，对砷[As2]2-、 以及[AsS] 2- 、[SbS] 2-等与阳离子(主要是Fe、Co、Ni等过 渡型离子)结合而成，如毒砂(FeAsS)、黄铁矿(FeS2)等。
第九章 第二大类：硫化物及类似化合物
• 一、 本大类矿物总的特征
• 1 化学成分：主要是由金属或半金属与硫结合而成的天然化 合物。阴离子主要是S，少量的Se、Te、As、Sb、Bi等。阳 离子主要是铜型离子和靠近铜型离子一边的过渡性离子，主 要有铜铅锌银汞铁钴镍等，这些元素与硫等阴离子结合力强 。在硫化物中半金属元素具有双重性质，既可以充当阴离子 ，也可充当阳离子。
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2、晶体化学特点
• 硫化物的晶体结构可看作硫离子作最紧密堆积，阳离子位于四 面体或八面体空隙，因此，金属阳离子的配位多面体很多是八 面体和四面体或由此畸变的多面体，少数为三角形、柱状或其 他的多面体形态。
• 从堆积特点看，硫化物应属离子化合物，但它又具有一系列不 同于标准离子晶格的特点，这种状态主要是由于硫化物成分中 元素的性质所决定。因为阳离子为亲铜元素和过渡元素，它们 位于周期表的右方，极化能力强，电负性中等，而阴离子硫易 被极化，电负性(相对于氧)较小，因而阴阳离子电负性差较小 ，致使硫化物的化学键体现着离子键向共价键的过渡，以共价 键为主，并常带有金属键的成分。
• 硫离子可以以简单的S2-离子与阳离子结合，形成简单硫化物 ——方铅矿、闪锌矿、辰砂等。
• 硫离子等呈哑铃状对硫[S2]、对砷[As2]、以及[AsS]、[SbS]等 与阳离子结合而成复硫化物矿物。如毒砂、黄铁矿等。
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• 硫也可以各半金属元素As、Sb、Bi等组 成络阴离子团[AsS3]3-、[SbS3]3-等形式， 然后再与阳离子（主要是Cu、Ag、Pb三 种铜型离子）结合而成较为复杂的化合 物即硫盐矿物。如黝铜矿-砷黝铜矿，硫 砷银矿、硫锑银矿等。
• 在伟晶作用中，可以形成少量的硫化物，而绝大部分硫 化物是热液作用的产物。在硫化物矿物的形成过程中、热 液40介0℃质，中热的液硫形化成氢时H硫2S在起热着液重中要呈的H作2用S气。态通分常子认状为态温，度随约着在 温度降低，热液中硫的溶解度增大，并由于溶解分子的增 多，有利于电离，当在一定温度压力条件下，热液中S2-的 浓度增大到一定程度，与不同金属元素结合沉淀形成各种 不同的硫化物组成的矿床。