硫化物及其类似化合物矿物大类

1、 硫化物及其类似化合物硫化物及其类似化合物矿物： 一系列金属元素金属元素与S、Se、Te、As、 Sb、Bi等化合而成的化合物化合物。 已发现的矿物种矿物种达370种种左右，约占 矿物总数矿物总数的 1/10，其中硫化物硫化物占占2/3以 上。为有色金属矿床有色金属矿床的主要矿物主要矿物。 （一）化学组成（一）化学组成 1阴离子阴离子： 主要为 S ， 少量为 Se、Te 、 As 、 Sb 、 Bi等。 2阳离子阳离子：主要有： 铜型离子铜型离子：Cu 、Pb 、Zn 、Ag 、Hg 、Cd 、Au 靠近靠近铜型离子铜型离子的过渡型离子过渡型离子：Fe 、Co 、Ni 、Mo 、Mn 类质同

2、像替代类质同像替代极极广泛广泛，矿物成分复杂成分复杂，Ga、Ge、In、Re等稀稀 有分散元素有分散元素呈类类质同像混入物质同像混入物存在，具重要经济价值经济价值。 （二）晶体结构（二）晶体结构 本大类矿物常可看作阴离子（如阴离子（如S2- ）等作最紧密堆积最紧密堆积， 阳离子充填阳离子充填四面体四面体或八面体八面体空隙空隙。 矿物的化学键化学键由离子键离子键向共价键共价键或金属键金属键过渡。 同质多像同质多像现象普遍现象普遍，主要取决于形成形成温度温度及成矿溶液成矿溶液的 酸碱度酸碱度等 （三）形态（三）形态 简单硫化物简单硫化物，组分简单组分简单，对称对称程度程度一般较高较高，多为等轴等轴

3、 或六方晶系六方晶系，少数属斜方斜方或单斜晶系单斜晶系，组分复杂组分复杂的硫盐硫盐 主要为单斜单斜或斜方斜方晶系晶系。大多数硫化物硫化物的晶形较好晶形较好，特 别是复硫化物复硫化物更常见完好晶形完好晶形；硫盐硫盐主要呈粒状粒状或块状块状 集合体。 （四）物理性质（四）物理性质 取决于矿物的成分成分、结构结构及键力特征键力特征。 1）具明显金属键金属键的硫化物硫化物(方铅矿方铅矿、黄铜矿黄铜矿) ：金属金属 色色，条痕深色条痕深色，金属光泽金属光泽，不透明不透明，强导电性强导电性和导热性导热性。 具明显具明显共价键共价键的矿物的矿物(闪锌矿、辰砂闪锌矿、辰砂)：鲜艳彩色，条：鲜艳彩色，条 痕为浅

4、色或彩色，金刚光泽，半透明。电和热的不良导体痕为浅色或彩色，金刚光泽，半透明。电和热的不良导体 2）简单硫化物简单硫化物解理发育解理发育，复硫化物复硫化物解理不完全解理不完全或无解理无解理 3）简单硫化物的硬度较低，一般在）简单硫化物的硬度较低，一般在24，层状结构者，层状结构者(辉辉 钼矿、雌黄钼矿、雌黄) 为为 12 ；但复硫化物具较高的硬度，一；但复硫化物具较高的硬度，一 般般 56.5 ，个别达，个别达 78 。 4）本大类矿物）本大类矿物比重一般比重一般4。熔点低。熔点低。 （五）成因产状（五）成因产状 绝大多数系热液作用的产物，也有属岩浆成因、接触交绝大多数系热液作用的产物，也有属

5、岩浆成因、接触交 代成因、沉积成因。代成因、沉积成因。 （六）分类（六）分类 据阴离子特点阴离子特点分三类： 1）简单硫化物简单硫化物： S2-与铜型铜型或过渡型离子过渡型离子（Cu、Pb、Zn、 Ag、Hg、Fe、Co、Ni ）结合而成，如方铅矿方铅矿（PbS）、 闪锌矿闪锌矿(ZnS)、黄铜矿黄铜矿(CuFeS2)等。 2）复硫化物复硫化物：哑铃状哑铃状对硫对硫 S22-、对砷对砷As22-及AsS2-、 SbS2-等与Fe、Co、Ni等过渡型离子过渡型离子结合而成。如黄铁黄铁 矿矿(FeS2) 等。 3）硫盐硫盐： S 与半金属元素半金属元素As、Sb、Bi 结合组成络阴离络阴离 子子A

6、sS33-、SbS33-等，与铜型离子铜型离子 Cu、Pb、Ag 结合成 较复杂较复杂的化合物化合物。 简单硫化物 方铅矿 闪锌矿 黄铜矿 磁黄铁矿 辰砂 辉锑矿 雌黄 雄黄 复硫化物 黄铁矿 方铅矿方铅矿： PbSPbS 晶体结构晶体结构： 等轴晶系等轴晶系，Fm3m 。 形态及物理性质：形态及物理性质：晶形为晶形为立方体或立方体八面体立方体或立方体八面体，集集 合体合体为粒状或致密块状。为粒状或致密块状。铅灰色铅灰色；条痕为灰黑色条痕为灰黑色；金属；金属 光泽；不透明。硬度光泽；不透明。硬度2.5；解理平行于；解理平行于100100完全完全；比重；比重 为为7.4-7.6；具有弱导电性。；

7、具有弱导电性。 成因产状成因产状： 主要产于中温热液中温热液多金属硫多金属硫 化物矿床化物矿床中。 常与闪锌矿、黄铜矿、黄铁常与闪锌矿、黄铜矿、黄铁 矿、萤石等共生矿、萤石等共生 。 用途用途： 提炼提炼Pb最主要的矿石，含Ag 多时可综合利用综合利用Ag；作红外红外 探测器探测器及检波器检波器的材料材料。 方铅矿，白云石，黄铜矿方铅矿，白云石，黄铜矿 化学组成：化学组成：常有常有Fe2+替代替代Zn进入晶格，其他尚有进入晶格，其他尚有Mn、Cd、 In、Ga、Ge、Tl等类质同像混入物。等类质同像混入物。 晶体结构晶体结构：等轴晶系等轴晶系，F3m。 S2- 作立方最紧密堆积立方最紧密堆积，

8、Zn2+ 充填于半数半数的四面体空隙四面体空隙，CN = 4 。 闪锌矿：闪锌矿：ZnSZnS 或或 -ZnS-ZnS 形态及物理性质：形态及物理性质：晶形常呈四面体，晶面上三角形花纹。晶形常呈四面体，晶面上三角形花纹。 通常为粒状集合体。颜色变化大，随含通常为粒状集合体。颜色变化大，随含Fe量的增加而变深，量的增加而变深， 由浅黄、棕褐黑色。条痕白色褐色，光泽由金刚光泽由浅黄、棕褐黑色。条痕白色褐色，光泽由金刚光泽 至半金属光泽，半透明不透明至半金属光泽，半透明不透明 。平行于。平行于110完全解理；完全解理； Fe含量增大，硬度增大（含量增大，硬度增大（3.5-4）；比重却下降（）；比重却

9、下降（3.9-4.2）。）。 不导电。不导电。 用途用途： 为最重要最重要的锌矿石锌矿石 矿物，综合利用综合利用Cd、 In、Ga、Ge等稀有稀有 金属金属； 结晶良好结晶良好的单晶体单晶体 是最佳最佳的红外窗口红外窗口 材料材料和发光材料发光材料。 化学组成：化学组成：常含少量常含少量 AgAg、AuAu、ZnZn等机械等机械 混入物。混入物。 晶体结构：晶体结构：四方晶系， 对称型2m。为闪锌矿型 结构之衍生结构：其单 位晶胞若2个闪锌矿晶 胞叠置而成。 黄铜矿黄铜矿： CuFeSCuFeS2 2 形态及物理性质：形态及物理性质： 晶形少见，一般为致密块状集合体。铜黄色，晶形少见，一般为致

10、密块状集合体。铜黄色， 常有蓝色、紫色、褐色等斑状锖色；条痕为常有蓝色、紫色、褐色等斑状锖色；条痕为 绿黑色；不透明，金属光泽。硬度绿黑色；不透明，金属光泽。硬度3-4，比，比 重重4.1-4.3。性脆。能导电。性脆。能导电。 成因成因：可见于各种地质作用中，如铜镍硫化物岩浆矿床、可见于各种地质作用中，如铜镍硫化物岩浆矿床、 斑岩铜矿、接触交代矿床、各种热液（包括火山热液）成因斑岩铜矿、接触交代矿床、各种热液（包括火山热液）成因 铜矿床，以及沉积成因的层状铜矿床等，外生斑铜矿形成于铜矿床，以及沉积成因的层状铜矿床等，外生斑铜矿形成于 铜镍硫化物矿床的次生硫化物富集带。铜镍硫化物矿床的次生硫化物

11、富集带。 用途：用途：为提炼为提炼Cu的重要矿石矿物。的重要矿石矿物。 磁黄铁矿磁黄铁矿： FeFe1-x 1-xS S 化学成分：化学成分：非化学计量性，非化学计量性，高温高温下 x = 00.125， 320时：六方晶系变体六方晶系变体，成分相当于FeSFe7S8 之间 的固溶体固溶体。 320时：单斜晶系变体单斜晶系变体，成分为Fe7S8。 形态及物理性质形态及物理性质：单晶体呈板状、柱状，但少见。单晶体呈板状、柱状，但少见。 通常呈致密块状致密块状。暗古铜色暗古铜色，常有黑色、褐色等锖色；常有黑色、褐色等锖色； 条痕为灰黑色；不透明；金属光泽。硬度条痕为灰黑色；不透明；金属光泽。硬度4

12、，比重，比重4.6-4.7。 具导电性和弱具导电性和弱-强具磁性。强具磁性。 用途：用途：主要用于提取主要用于提取S、制作、制作H2SO4； 综合利用综合利用Ni、Cu。 辰砂（辰砂（HgSHgS） 化学组成化学组成: HgSHgS, , 有时含有时含SeSe、SbSb、CuCu、TeTe等。等。 晶体结构晶体结构: 三方晶系三方晶系, , 晶体结构属变形晶体结构属变形NaClNaCl型结构型结构 。 辰砂 形态及物理性质形态及物理性质:单晶呈板状，单晶呈板状， 双晶常见，常呈以双晶常见，常呈以c c轴为双晶轴的轴为双晶轴的 穿插双晶。猩红色；时有铅灰色锖穿插双晶。猩红色；时有铅灰色锖 色；条

13、痕红色；金刚光泽，半透明。色；条痕红色；金刚光泽，半透明。 硬度硬度22.522.5；解理平行；解理平行10101010完全完全; ; 比重比重8.18.1。不导电。不导电。 主要用途：主要用途： 辰砂含汞辰砂含汞86.286.2, ,几乎是提炼汞几乎是提炼汞 的唯一原料。的唯一原料。 其晶体是激光技术的重要材料。其晶体是激光技术的重要材料。 辉锑矿（Sb2S3） 化学组成化学组成: SbSb2 2S S3 3, 含少量含少量AsAs、PbPb、AgAg、CuCu、FeFe等混入物。等混入物。 结构特点结构特点: 斜方晶系。链状结构，斜方晶系。链状结构，S S紧密衔接和紧密衔接和SbSb离子组

14、成离子组成 平行平行c c轴链。轴链。 形态及物理性质形态及物理性质: : 单晶体呈柱状单晶体呈柱状 或针状，柱面具有明显的纵纹。或针状，柱面具有明显的纵纹。 常呈放射状或致密粒状集合体。常呈放射状或致密粒状集合体。 钢灰钢灰- -铅灰色；表面常有蓝色的锖铅灰色；表面常有蓝色的锖 色；条痕黑色；不透明；金属光色；条痕黑色；不透明；金属光 泽。平行于泽。平行于010010完全解理，解理完全解理，解理 面上常见横的聚片双晶纹；硬度面上常见横的聚片双晶纹；硬度2 2， 比重比重4.64.6。性脆，。性脆， 主要用途：主要用途：是提炼锑的最主要的是提炼锑的最主要的 矿物原料。矿物原料。 成因及产状成因

15、及产状 辉锑矿产于低温热液矿床，与辉锑矿产于低温热液矿床，与 辰砂、雄黄、雌黄等共生。辰砂、雄黄、雌黄等共生。 偶尔见于火山喷气或温泉沉积偶尔见于火山喷气或温泉沉积 物中。物中。 主要产地主要产地 中国是世界最主要的产锑国。中国是世界最主要的产锑国。 辉锑矿矿床分布于湖南、贵州、辉锑矿矿床分布于湖南、贵州、 广西、广东、云南等省区广西、广东、云南等省区 其中湖南新化锡矿山一直是世其中湖南新化锡矿山一直是世 界闻名的大型矿床。界闻名的大型矿床。 雌黄（雌黄（ AsAs2 2S S3 3 ） 化学组成化学组成: : AsAs2 2S S3 3, , 类质同象混入物类质同象混入物SbSb，可达，可达

16、3% 3% 。 结构特点结构特点: :单斜晶系。晶体结构表现为砷、硫离子连单斜晶系。晶体结构表现为砷、硫离子连 接成层，层中每一砷离子被三个硫离子所包围，而接成层，层中每一砷离子被三个硫离子所包围，而 每个硫离子与两个砷离子相连接。每个硫离子与两个砷离子相连接。 形态及物理性质形态及物理性质: :单晶体 呈板状或短柱状, 集合体 成片状、梳状、土状等。 柠檬黄色；条痕鲜黄色； 油脂光泽至金刚光泽。硬 度12；解理平行010极 完全，薄片具挠性。比重 3.4-3.5。 主要用途：主要用途：雌黄含砷 60.91。用于制取砷和 砷化物。还可用于中药。 其它其它 l雌黄是典型的低温热液 矿物，经常与雄

17、黄共生。 l中国湖南慈利、云南南 华等为著名产地。 雄黄（雄黄（ AsS ） 化学组成化学组成: : AsS 结构特点结构特点: : 单斜晶系。 晶体结构系由As4S4分子 所构成，分子中的四个 硫原子与四个砷原子之 间以共价键相维系，而 分子与分子间则以分子 键相连接。 形态及物理性质形态及物理性质: :单晶体通 常细小，呈柱状。集合体粒 状、致密块状，有时为土状、 粉末状或皮壳状。桔红色； 条痕桔黄色；晶面上具金刚 光泽，断面油脂光泽。硬度 1.52；解理平行010完全。 比重3.6。 主要用途：主要用途： 雄黄含砷70.0，主要用 于提取砷和制备砷化物。 雄黄是中国传统中药材， 具杀菌、

18、解毒功效。 雄黄雄黄 雄黄雄黄是典型的低温热液矿物低温热液矿物，常与雌黄共生常与雌黄共生。 在锑、汞矿床中常与辉锑矿、雌黄、辰砂等一起出现。 温泉沉积物中也有产出。 中国为雄黄的主要出产国，湖南慈利、石门交界的牌峪雄 黄矿为当今世界之最。 雌黄 和雄黄-鸳鸯矿石 化学组成化学组成：常有Co、Ni替代替代Fe； As、Se、Te替代替代S。常含Au、Ag、 Cu、Pb、Zn等细分散机械混入物细分散机械混入物。 晶体结构：晶体结构：等轴晶系等轴晶系，对称型对称型 m3 。 为NaCl型结构型结构之衍生结构衍生结构：哑铃状哑铃状 对硫对硫S22-近似于立方最紧密堆积立方最紧密堆积， S22-之中心相当于Cl- 的位置，Fe2+ 位于Na+的位置。哑铃状哑铃状 S22-的伸伸 长方向长方向在结构中犬牙交错配置犬牙交错配置，使 各方向键力相近键力相近，故解理极不完全