M9硫化物大类

物理性质：
铅灰色，条痕黑色 强金属光泽 黑色，强金属光泽 铅灰色 黑色 强金属光泽。 {100} 三组完全解理 完全解理，H 低（2～ 完全解理 ～ 3）。 G 大（ 7.4～7.6）。具弱导电性， 具弱导电性， 具弱导电性 晶体具有良好的检波性。 晶体具有良好的检波性。
主要鉴定特征： 主要鉴定特征：
三、形态
简单硫化物： 对称程度一般较高： 组分简单，对称程度 较高
★ 多为 等轴 或 六方晶系； 少数属 斜方 单斜晶系。 斜方或 ★ 组分复杂的硫盐： 对称程度较低 硫盐
主要为 单斜 或 斜方晶系。 大多数硫化物 晶形较好，特别 硫化物的晶形较好 硫化物 是 复硫化物 更常见 完好晶形。
★ ★
硫盐主要呈粒状 块状 粒状或块状 硫盐 粒状 块状集合体。
铁黑色者4.03；黑褐色者
白色～ 无色 、白色～黄 色
无色、白色～ 无色、白色～黄白色 金刚 光泽 ， 断面 树脂光泽
光泽
透明度 H
透明～ 透明～半透明 3.5
无色透明的纯ZnS 无色透明的纯ZnS
G 3.90
（ 含Fe 10% ）
4.10
褐 黄 色 的 闪 锌 矿
褐色闪锌矿
黄铜矿（chalcopyrite）： CuFeS2 ）： 化学组成： 常含少量 Ag 、Au 、Zn …
矿物 成分
辰
砂
雄
黄
雌
黄
HgS 三方 32
辰砂 、雄黄 AsS As As4S4 或 、雌黄 之 对比 2S3
单斜 2/m
柱状、致密粒状、 柱状、致密粒状、土状 块体
晶系
对称型
单斜 2/m
短柱状、板状、 短柱状、板状、 片状、 片状、土状
形态
颜色 条痕
分散粒状
红色， 红色，有铅灰色锖色 红色
桔红色 浅桔红色 金刚光泽， 金刚光泽，断面树脂光泽
鉴定特征
：
通常呈致密块状。 致密块状 暗古铜色，表面常具黑褐色锖色， 黑褐色锖色 条痕亮灰黑色， 金属光泽。 H 4 。 亮灰黑色 具弱磁性。 磁性
用途 ：
主要用于提取 S 、制作 H2SO4 ； 综合利用 Ni 、Cu
。
辉锑矿（stibnite）（antimonite）： Sb2S3
斜方晶系，对称型 mmm 链状结构 鉴定特征 ： 晶体呈 ∥c 轴 的 柱状 或 针状。 柱面具 柱面 聚形纵纹。 铅灰色，晶面 常具 暗蓝色锖色， 条痕黑色，金属光泽。解理∥{010} 完全， 黑色 解理面上常有 横的聚片双晶纹 ，H 2 ， 性脆。 G 大。 细粒块体 ，+ KOH ，即 呈 黄色， 随后变为 桔红色。
黄铁矿（pyrite）： FeS2 ： 化学组成 ：
常有 Co、Ni 替代 Fe ； As、Se、Te 替代 S 。 常 含 Au 、 Ag 、 Cu 、 Pb 、 Zn … 细分散机械混入物。
晶体结构
：
等轴晶系，对称型 m3 NaCl型结构 衍生结构 型结构之衍生结构 型结构 衍生结构： 哑铃状 立方最紧密堆积， 对硫 [S2]2- 近似于 立方最紧密堆积， 相当于Cl 的位置， [S2]2-之中心 相当于 - 的位置，Fe2+ 位于 Na+ 的位置。对硫 [S2]2- 的轴向与 相当于 的位置。 晶胞 1/8 的 小立方体的对角线方向 相同， 相同， 彼此并不相交。 但 彼此并不相交。 哑铃状 [S2]2- 的伸长方向 在结构中 犬牙交错配置 ，使 各方向 键力 相近 ， 故 解理 极不完全，而 H 大。
＞ 320℃时 ： ℃ 六方晶系变体（ P 63 / mmc ）， 六方晶系 成分相当于FeS～Fe7S8 之间的固溶体。 NiAs型结构。 ＜ 320℃时 ： ℃ 单斜晶系变体（ C 2 / c ），成分为 Fe7S8 。 出现 各种畸变 和一系列超 畸变 超 结构。
不同的超结构 是 由于结构中 超结构 Fe2+ 缺位 形成 各种有序排列所致。 空位 存在于 ∥( 001 ) 的 相间 Fe 离子层 内，S2- 层夹 在 Fe 离子层 之间。
Chap.19 硫化物 及其 类似化合物矿物大类
§1 §2
概 述 主要矿物
§1
概 述
硫化物(与 S、Se、Te、 As、Sb、Bi … 化合而成的化合物。 化合物 已发现的 矿物种 达 370 种 ± ， 约占 矿物总数 1/10 ，其中 硫化 矿物总数的 物 ＞2/3 。 为 有色金属矿床 主要矿物。 有色金属矿床的主要矿物
闪锌矿（sphalerite）： ZnS 或 β-ZnS ：
化学组成：
常有 Fe2+ 替代 Zn 进入晶格，
其他 尚有 Mn 、Cd 、In 、Ga 、Ge 、Tl … 类质同像混入物。
4 晶体结构： 等轴晶系，F
3m
闪锌矿型结构 闪锌矿型结构： S2- 作 立 方 最 紧 密 堆 积 ， Zn2+ 充 填 于 1/2 的四面体空隙， C.N. = 4 。 面网 {110} 为 电性中和面。
…
闪锌矿的标型特征
成因 高温热液 特征 杂质成分 a0 颜色 条痕
Fe 、Mn 含量 高 ， 含 In 、Se 、Sn nm（ 0.545 nm（含 Fe 26.2 % ） 含 Fe 少 ， 含 Ga 、Ge 、Cd 、Tl nm（ 0.540 nm（ 纯ZnS ）
中低温热液
棕褐～铁黑色 棕褐～ 黄褐～ 黄褐～褐色 半金属光泽 半透明～ 半透明～不透明 4
柠檬黄色 鲜黄色
金刚光泽 ， 断面油脂光泽
光泽 解理 {
H G
金刚光泽 } 完全
10 2. 2～1 05 ～ .
7.7
{ 010 } 完全
1.5～2 . ～ 3.56 .
{ 010 } 极完 全， 薄片具挠性 1.5～2 . ～ 3.5 .
As、 提炼 As、 制砷化物； 制砷化物； 中药
用途
成因
提 炼 Hg ； 单 晶 提取 As 、 制砷 化 物 ； 可作 中药材；用于农药、颜料 、 中药材； 用于农药、 激光调制晶体； 激光调制晶体； 玻璃等工业。 玻璃等工业。 中药 ( 丹砂 ) 。
复硫化物及其类似化合物的H较高： 较高
4）G 一般 ＞4 。 5）熔点低。
五、成因产状 成因产状
绝大多数系热液作用 热液作用的产物； 热液作用 也有属岩浆成因 、 接触交代成因 、 岩浆成因 沉积成因。
六、分类 分类
据 阴离子或络阴离子的特点分 3 类： 1）简单硫化物 ：
S2- 与 铜型 或 过渡型离子
闪锌矿晶体结构
鉴定特征：
粒状晶形。 粒状 颜色变化大，由 无色 ～ 浅黄、 棕褐 ～ 黑色，随 含 Fe 量 的 增加 而变深。条痕白色～褐色，金刚光泽 变深 ～半金属光泽。{110}六组完全解理， 六组完全解理 H 3～4 。 ～ 常与方铅矿 方铅矿密切共生。 方铅矿
用途：
最重要的锌矿石 锌矿石矿物。 锌矿石 综合利用 Cd 、In 、Ga 、Ge 稀有金属； 结晶良好的单晶体 是 最佳的 单晶体 红外窗口材料和发光材料 红外窗口材料 发光材料。
类质同像替代极广泛，矿物成分复杂， 类质同像替代 成分复杂 Ga 、 Ge 、 In 、 Re等 稀有分散元素 呈 类质同 像混入物 存在，具重要经济价值。
形成硫化物及其类似化合物的主要元素
二、晶体结构 晶体结构
矿物的阴离子 半径较大 、 电负性较低 ， 阴离子的半径较大 阴离子 易被极化； 阳离子的半径小 阳离子 半径小 、电价较高 ，极化能力强 。 常可看作 S2- 等 作 最紧密堆积， 阳离子充填四面体或八面体空隙。 阳离子充填 空隙 矿物的化学键 由 离子键 → 共价键 或 金属键 过渡。 ★ 同质多像现象普遍，主要取决于 同质多像 普遍 成矿溶液的酸碱度 形成温度 及 成矿溶液 酸碱度 等。 ★ 常见多型 多型现象。 多型
非化学计量性 ： 成分近似于 FeS ，由于Fe3+ → Fe2+ 而 导致 Fe 缺席。 （ Fe1-xS ） x=0-0.223
“ 缺席构造 ” ：
部分 Fe2+ 为 Fe3+ 所替代，为 保持电价平衡，结构中 Fe2+ 位置上 出现了部分空位。
★
注意 ： 高温下 x = 0～0.125 高温 ～
四、物理性质
取决于矿物的成分、结构 键力特征。 成分 结构及键力特征 1）具明显金属键 金属键的硫化物： 金属键
金属色，条痕深色，金属光泽， 强导电性和导热性 不透明。强导电性 导热性。
e.g. : 方铅矿 、黄铜矿 …
具明显共价键 共价键的矿物： 共价键 条痕为浅色 浅色或彩色 鲜艳彩色，条痕 浅色 彩色， 金刚光泽，半透明。电和热的不良导体。 热 不良导体
一、化学组成 化学组成
1．阴离子 ： 主要为 S ， 阴离子
少量为 Se、Te、As、Sb、Bi …
2．阳离子 ： 阳离子
主要有：
铜型离子 : Cu , Pb , Zn , Ag , Hg , Cd , Au L 靠近铜型离子的 过渡型离子 : Fe , Co , Ni , Mo , Mn , Pt L
（Cu、Pb、Zn、Ag、Hg、Fe、Co、Ni …）
结合而成。
方铅矿（ PbS ）、闪锌矿（ ZnS ）、 黄铜矿（ CuFeS2 ）、辉钼矿（ MoS2 ）、 磁黄铁矿（ Fe1-xS ）、辰砂（ HgS ）…
2）复硫化物 ：
哑铃状 对硫 [S2]2-、对砷 [AS2]2及 [AsS]2- 、[SbS]2- … 与 Fe 、Co 、 Ni …
铅灰色， 强金属光泽， 铅灰色 ， 强金属光泽 ， 立方体完全解 相对密度大，硬度小。 理，相对密度大，硬度小。
成因产状：
主要产于中温热液多金属硫化物 中温热液多金属硫化物 矿床中。 常与 闪锌矿 共生。 矿床