硫化物及其类似化合物矿物大类

主要用途：
辰砂含汞86.2％,几乎是提炼汞 的唯一原料。 其晶体是激光技术的重要材料。
辉锑矿（Sb2S3）
化学组成: Sb2S3, 含少量As、Pb、Ag、Cu、Fe等混入物。 结构特点: 斜方晶系。链状结构，S紧密衔接和Sb离子组成
平行c轴链。
形态及物理性质: 单晶体呈柱状
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。 钢灰-铅灰色；表面常有蓝色的锖 色；条痕黑色；不透明；金属光 泽。平行于{010}完全解理，解理 面上常见横的聚片双晶纹；硬度2， 比重4.6。性脆，
少量为 Se、Te 、 As 、 Sb 、 Bi等。
2．阳离子：主要有：
铜型离子：Cu 、Pb 、Zn 、Ag 、Hg 、Cd 、Au
靠近铜型离子的过渡型离子：Fe 、Co 、Ni 、Mo 、Mn 类质同像替代极广泛，矿物成分复杂，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。
雄黄
雄黄是典型的低温热液矿物，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
黄铁矿： 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等细分散机械混入物。
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 1.5~2；解理平行{010}完全。 比重3.6。 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、解毒功效。
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 铜镍硫化物矿床的次生硫化物富集带。
用途：为提炼Cu的重要矿石矿物。
磁黄铁矿： Fe1-xS
化学成分：非化学计量性，高温下
x = 0～0.125，
＞320℃时：六方晶系变体，成分相当于FeS～Fe7S8 之间 的固溶体。
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
雌黄是典型的低温热液
矿物，经常与雄黄共生。
中国湖南慈利、云南南
华等为著名产地。
雄黄（ AsS ）
化学组成: AsS 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。
3）简单硫化物的硬度较低，一般在2～4，层状结构者(辉 钼矿、雌黄……) 为 1～2 ；但复硫化物具较高的硬度，一 般 5～6.5 ，个别达 7～8 。 4）本大类矿物比重一般＞4。熔点低。
（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 代成因、沉积成因。
（六）分类
据阴离子特点分三类： 1）简单硫化物： S2-与铜型或过渡型离子（Cu、Pb、Zn、 Ag、Hg、Fe、Co、Ni …）结合而成， 如方铅矿（PbS）、 闪锌矿(ZnS)、黄铜矿(CuFeS2)等。 2）复硫化物：哑铃状对硫 [S2]2-、对砷[As2]2-及[AsS]2-、 [SbS]2- 等与Fe、Co、Ni等过渡型离子结合而成。如黄铁 矿(FeS2) 等。 3）硫盐： S 与半金属元素As、Sb、Bi 结合组成络阴离 子[AsS3]3-、[SbS3]3-等，与铜型离子 Cu、Pb、Ag 结合成 较复杂的化合物。
晶体结构：等轴晶系，对称型 m3 。
为NaCl型结构之衍生结构：哑铃状 对硫[S2]2-近似于立方最紧密堆积， [S2]2-之中心相当于Cl- 的位置，Fe2+ 位于Na+的位置。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， 而硬度大。
形态及物理性质：晶形为较好，常呈立方体、五角 十二面体或八面体，晶面条纹常见，集合体为粒状、 浸染状或致密块状。浅铜黄色，条痕绿黑或黑色， 强金属光泽。参差状断口，硬度6～6.5，性脆，无 磁性。
用途：
为提取S、制造H2SO4的主要 原料； 可综合利用Au、Co、Ni、 As、Cu、Ag等；
副产品 “黄铁矿渣” 部分 用于铸炼生铁；
黄铁矿晶体可入中药； 黄铁矿的成分、形态、热电 性等具标型意义，可指导找 矿勘探。
思考题
1. 简述硫化物及其类似化学物矿物大类晶体结构及
矿物各论之二：
硫化物及其
类似化合物矿物大类
一 概 述
硫化物及其类似化合物矿物：
一系列金属元素与S、Se、Te、As、 Sb、Bi等化合而成的化合物。 已发现的矿物种达370种左右，约占 矿物总数的 1/10，其中硫化物占2/3以
上。为有色金属矿床的主要矿物。
（一）化学组成
1．阴离子：
主要为 S ，
晶体结构：等轴晶系，F3m。 S2- 作立方最紧密堆积，Zn2+ 充填于半数的四面体空隙，CN = 4 。
形态及物理性质：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Fe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
至半金属光泽，半透明－不透明 。平行于{110}完全解理；
物理性质等方面的特征。 2. 简述硫化物、复硫化物和硫盐的划分依据及形态。 3. 以黄铁矿为例，简述其晶体结构与形态、物理性 质之间的关系。
4. 对比雌黄、雄黄，并指出它们的区别。
主要用途：是提炼锑的最主要的
矿物原料。
成因及产状
辉锑矿产于低温热液矿床，与 辰砂、雄黄、雌黄等共生。
偶尔见于火山喷气或温泉沉积 物中。
主要产地
中国是世界最主要的产锑国。 辉锑矿矿床分布于湖南、贵州、 广西、广东、云南等省区
其中湖南新化锡矿山一直是世 界闻名的大型矿床。
雌黄（ As2S3 ）
化学组成: HgS, 有时含Se、Sb、Cu、Te等。
晶体结构: 三方晶系, 晶体结构属变形NaCl型结构 。
辰砂
形态及物理性质:单晶呈板状，
双晶常见，常呈以c轴为双晶轴的 穿插双晶。猩红色；时有铅灰色锖 色；条痕红色；金刚光泽，半透明。 硬度2~2.5；解理平行{1010}完全; 比重8.1。不导电。
（二）晶体结构
本大类矿物常可看作阴离子（如S2- ）等作最紧密堆积， 阳离子充填四面体或八面体空隙。
矿物的化学键由离子键向共价键或金属键过渡。
同质多像现象普遍，主要取决于形成温度及成矿溶液的 酸碱度等
（三）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，少数属斜方或单斜晶系，组分复杂的硫盐 主要为单斜或斜方晶系。大多数硫化物的晶形较好，特 别是复硫化物更常见完好晶形；硫盐主要呈粒状或块状 集合体。
（四）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……) ：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
2）简单硫化物解理发育，复硫化物解理不完全或无解理
成因产状：
主要产于中温热液多金属硫 化物矿床中。 常与闪锌矿、黄铜矿、黄铁 矿、萤石等共生 。
用途：
提炼Pb最主要的矿石，含Ag 多时可综合利用Ag；作红外 探测器及检波器的材料。
方铅矿，白云石，黄铜矿
闪锌矿：ZnS 或 -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等类质同像混入物。
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
二 主要矿物
复硫化物
黄铁矿
方铅矿： PbS
晶体结构： 等轴晶系，Fm3m 。 形态及物理性质：晶形为立方体或立方体＋八面体，集 合体为粒状或致密不透明。硬度2.5；解理平行于｛100｝完全；比重 为7.4-7.6；具有弱导电性。
＜320℃时：单斜晶系变体，成分为Fe7S8。

形态及物理性质：单晶体呈板状、柱状，但少见。
通常呈致密块状。暗古铜色，常有黑色、褐色等锖色； 条痕为灰黑色；不透明；金属光泽。硬度4，比重4.6-4.7。 具导电性和弱-强具磁性。 用途：主要用于提取S、制作H2SO4； 综合利用Ni、Cu。
辰砂（HgS）
Fe含量增大，硬度增大（3.5-4）；比重却下降（3.9-4.2）。
不导电。
用途：
为最重要的锌矿石 矿物，综合利用Cd、
In 、 Ga 、 Ge 等 稀 有
金属； 结晶良好的单晶体 是最佳的红外窗口 材料和发光材料。
黄铜矿： CuFeS2
化学组成：常含少量 Ag、Au、Zn等机械 混入物。
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。
形态及物理性质：
晶形少见，一般为致密块状集合体。铜黄色， 常有蓝色、紫色、褐色等斑状锖色；条痕为 绿黑色；不透明，金属光泽。硬度3-4，比 重4.1-4.3。性脆。能导电。
成因：可见于各种地质作用中，如铜镍硫化物岩浆矿床、
化学组成: As2S3, 类质同象混入物Sb，可达3% 。 结构特点: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
每个硫离子与两个砷离子相连接。
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1~2；解理平行{010}极 完全，薄片具挠性。比重 3.4-3.5。