硫化物及其類似化合物礦物大類

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1、第七章硫化物及其類似化合物礦物大類SULFIDEANDITSSIMILARCOMPOUND概念：硫化物及其類似化合物大類是指金屬元素與硫、硒、碲、砷等相化合的化合物。種數(shù)：自然界中已發(fā)現(xiàn)的該大類礦物種已經(jīng)超過(guò)370種以上。其中以硫化物礦物種類最多，占該大類總量的2/3以上，而其中又以鐵的硫化物占了絕大部分。分布：約占地殼質(zhì)量的1‰。用途：該大類礦物是工業(yè)上有色金屬和稀有分散元素礦產(chǎn)的重要來(lái)源。一概述（1）陽(yáng)離子主要為銅型離子(Cu、Pb、Zn、Ag、Hg)及靠近銅型離子一邊的過(guò)渡型離子(Fe、Co、Ni)。（2）陰離子主要是S及

2、少量的Se、Te、As、Sb、Bi等。S有三種形式：S2-、[S2]2-或[AsS]2-等、[AsS3]3-或[SbS3]3-等，形成的硫化物分別成為簡(jiǎn)單硫化物、復(fù)硫化物和硫鹽。（3）類質(zhì)同像普遍且多樣。（4）一些稀有分散元素呈類質(zhì)同像混入物存在，可作為稀有金屬礦床綜合利用。1化學(xué)成分結(jié)構(gòu)型主要礦物舉例島狀黃鐵礦、白鐵礦、毒砂環(huán)狀（分子型）雄黃鏈狀輝銻礦、輝鉍礦、辰砂層狀輝鉬礦、銅藍(lán)、雌黃架狀輝銀礦、黝銅礦配位型四面體配位型閃鋅礦、斑銅礦、黃銅礦、纖鋅礦、方黃銅礦、硫砷銅礦八面體配位型方鉛礦、磁黃鐵礦、紅砷鎳礦混合配位型鎳黃

3、鐵礦、輝銅礦、硫化物礦物的主要結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)型：2晶體化學(xué)本大類礦物的陽(yáng)離子極化力強(qiáng)，電負(fù)性中等，而陰離子（硫）又易被極化，電負(fù)性(相對(duì)氧)較小，即陰陽(yáng)離子電負(fù)性差較小，故其化學(xué)鍵既非典型的離子鍵，又非典型的共價(jià)鍵，而具有離子鍵、共價(jià)鍵和金屬鍵過(guò)渡的復(fù)雜性質(zhì)。島狀、鏈狀、層狀和架狀結(jié)構(gòu)的礦物具多種化學(xué)鍵?；瘜W(xué)鍵硫化物礦物中常見(jiàn)的同質(zhì)多象變體及其轉(zhuǎn)變溫度成分高溫變體低溫變體轉(zhuǎn)變溫度/℃礦物名稱晶系礦物名稱晶系Cu2S六方輝銅礦六方晶系輝銅礦斜方晶系105Ag2S輝銀礦等軸晶系螺狀硫銀礦單斜晶系179HgS黑辰砂等軸晶系辰砂三方晶系4

4、00CuFeS2等軸黃銅礦等軸晶系黃銅礦四方晶系550Cu5FeS4斑銅礦等軸晶系四方斑銅礦四方晶系228同質(zhì)多象對(duì)稱程度多型本大類中的層狀結(jié)構(gòu)礦物常呈不同多型，如，輝鉬礦具有2H、3R或(2H+3R)混合型多型變體，纖鋅礦則有多達(dá)154種多型變體。成分簡(jiǎn)單的硫化物一般對(duì)稱程度高，如單硫化物和復(fù)硫化物多為等軸晶系或六方晶系；成分復(fù)雜的硫化物一般對(duì)稱程度較低，如硫鹽多為斜方晶系和單斜晶系。具配位型、島狀和環(huán)狀分子型結(jié)構(gòu)的硫化物多為粒狀（如方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦、雄黃），具鏈狀結(jié)構(gòu)的硫化物呈柱狀或針狀（如輝銻礦和輝鉍礦），具層狀結(jié)構(gòu)

5、的礦物多呈片狀（如輝鉬礦）；大多數(shù)成分簡(jiǎn)單、對(duì)稱程度高（等軸晶系或六方晶系）的硫化物（單硫化物和復(fù)硫化物）可呈自形或半自形，成分復(fù)雜、對(duì)稱程度低的硫化物（如硫鹽，斜方晶系和單斜晶系）多呈它形。3形態(tài)4物理性質(zhì)光性：絕大多數(shù)呈金屬色、深色條痕、金屬光澤而不透明，僅少數(shù)具金剛光澤而半透明（如雄黃、雌黃、辰砂、閃鋅礦等）。硬度：島狀復(fù)硫化物硬度最大，一般在5～6.5；配位型單硫化物、硫鹽硬度介于3～4之間；鏈狀者硬度介于2～2.5；層狀和環(huán)狀分子型者，如輝鉬礦、銅藍(lán)、雌黃和雄黃等，其硬度僅1～2。解理：島狀復(fù)硫化物結(jié)構(gòu)骨干的軸向分

6、布雜亂，故解理不發(fā)育（如黃鐵礦、毒砂）；環(huán)狀分子型、鏈狀和部分配位型結(jié)構(gòu)礦物的強(qiáng)鍵方向分布較規(guī)律，具完全解理（如雄黃和輝銻礦的{010}解理、方鉛礦的{100}解理、閃鋅礦的{110}解理）；具層狀結(jié)構(gòu)者則發(fā)育平行結(jié)構(gòu)層的一組極完全或完全解理（如輝鉬礦和銅藍(lán)的{0001}解理、雌黃的{010}解理）。相對(duì)密度：陽(yáng)離子多具大原子量，陰離子多作緊密堆積，故相對(duì)密度較大，一般在4～6之間，少數(shù)可達(dá)8以上。熔點(diǎn)：多數(shù)形成于中低溫，化學(xué)鍵性較弱，故熔點(diǎn)較低，性脆。電性：因含金屬鍵成分，故多為電的半導(dǎo)體。磁性：少數(shù)礦物顯示磁性（如磁黃鐵礦）。

7、滑感：具層狀結(jié)構(gòu)者多有（如輝鉬礦）。（1）本大類絕大部分礦物主要是熱液作用的產(chǎn)物。但形成的溫度范圍是很大的。（2）本大類礦物在地表氧化環(huán)境中很不穩(wěn)定，易于被氧化。5成因及產(chǎn)狀6分類傳統(tǒng)分類：按陰離子或絡(luò)陰離子的類型不同相應(yīng)地分為以下三類:(1)簡(jiǎn)單硫化物：由陰離子S2-與陽(yáng)離子(主要為Cu、Pb、Zn、Ag、Hg、Fe、Co、Ni)結(jié)合而成，如方鉛礦(PbS)、閃鋅礦(ZnS)、辰砂(HgS)。(2)復(fù)硫化物：陰離子為啞鈴型對(duì)硫［S2］2-、對(duì)砷［As2］2-及［AsS］2-、［SbS］2-等與陽(yáng)離子(主要為

8、Fe、Co、Ni等過(guò)渡型離子)結(jié)合而成，如黃鐵礦(FeS2)、毒砂(FeAsS)。(3)硫鹽：所謂硫鹽是指硫與半金屬元素As、Sb、Bi結(jié)合組成絡(luò)陰離子團(tuán)［AsS3］3-、［SbS3］3-等形式，然后再與陽(yáng)離子(主要是Cu、Ag、Pb三種銅型