第十章：硫化物矿物
硫化物及其类似化合物类矿物
Sulfide Minerals硫化物矿物包括：硫化物、碲化物、砷化物·Chalcopyrite黄铜矿Chalcopyrite,CuFeS2,is the most important ore mineral of copper.Chalcopyrite(KAL-co-PIE-rite)usually occurs in massive form（非晶质）rather than in crystals,but its crystals are unusual among the sulfides in having a shape like a four-sided pyramid（四棱锥）(technically they are scalenohedra严格的说是偏三面体).It has a Mohs hardness of3.5to4,a metallic luster,a greenish black streak and a golden color that is commonly tarnished in various hues（呈各种晦暗色调）(though not the brilliant blue of bornite（斑铜矿的宝石蓝）).Chalcopyrite is softer and yellower than pyrite（黄铁矿）,more brittle（脆）than gold.It is often mixed with pyrite.Chalcopyrite may have various amounts of silver（银）in place of the copper,gallium（镓）or indium（铟）in place of the iron,and selenium （硒）in place of the sulfur.Thus these metals are all by products of copper production.硬度3~4，比重4.3~4.4，解理不佳，参差状至贝壳状断口，晶体呈假四面体，常呈双晶，晶面上有条纹。
矿物岩石课件：硫化物矿物
三、内容
6.斑铜矿Cu5FeS4：暗铜红色，风化面常具暗蓝、紫等斑杂状锖色。低硬 度。
三、内容
7.闪锌矿ZnS 粒状晶形，多组完全解理，硬度小，金刚光泽，常与方铅矿共生。
四、作业
按下表内容，观察描述鉴定标本，重点掌握其外观鉴定特征。
当辉钼矿呈细鳞片状，难与石墨区分时，可根据辉钼矿条痕研细后呈黄 绿色，而石墨的条痕为灰黑色相区别。
三、内容
（四）常见矿物的主要鉴定特征： 1.方铅矿PbS 、辉锑矿Sb2S3、辉铋矿Bi2S3、辉钼矿MoS2、辉铜矿Cu2S、 毒砂Fe［AsS］都具铅灰色调，其区别见下表：
方铅矿PbS
辉锑矿Sb2S3
矿物岩石
硫化物及类似化合物 矿物大类实训
硫化物及类似化合物矿物大类实训
硫化物及类似化合物矿物大类实训
目录
Content
一、目的要求 二、掌握要点 三、内容 四、作业 五、思考题
一、目的要求
1.进一步熟悉硫化物及其类似化合物矿物的化学组成、形态和物理性质、 成因产状特点。了解本大类矿物的共生组合及在氧化带和次生富集带的变化。
三、内容
（一）鉴定标本
辉铜矿
闪锌矿
方铅矿 黄铜矿
三、内容
斑铜矿
辰砂
雄黄
雌黄
三、内容
辉锑矿
黄铁矿
辉钼矿 毒砂
三、内容
（二）参观标本
辉铋矿
白铁矿
磁黄铁矿
三、内容
（三）鉴定提示：本大类的大多数矿物可以根据形态、颜色、条痕、光 泽、硬度等性质较容易区分开。但是有的外观相似矿物或矿物呈细粒致密集 合体时，需要借助化学法准确区分。
硫化物和其类似化合物矿物
形态及物理性质
简朴硫化物和对硫化物大多数晶形很好，尤其是对硫化物 完好晶形更为常见。硫盐矿物自形性较差。硫化物主要呈粒 状或块状集合体出现。
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。
简朴硫化物具有完好旳解理，对硫化物解理不发育。简朴 硫化物和硫盐旳硬度低，一般2－4；具有层状构造旳辉钼矿、 铜蓝、雌黄等硬度较小（1－2），而对硫化物因为阴离子为 对硫、对砷或砷硫对使硬度增高，可达5－6.5。硫化物相对 密度较大，一般在4以上，这是因为构成硫化物旳多数金属元 素具有较大旳原子量
阳离子
阳离子主要是铜型离子以及接近铜 型离子一边旳过渡型离子。主要是 Cu, Pb, Zn, Ag, Hg, Fe, Co, Ni等。
本类矿物类质同像替代非常广泛， 在阳离子或阴离子之间都可有类质 同象产生。阴离子S, Se, Te, As, Sb, Bi之间常发生完全旳或不完全旳类 质同像。尤其是，在硫化物中某些 稀有分散元素往往呈类质同象混入 物存在。例如，Re常在辉钼矿中作 为类质同象混入物替代Mo，但它 却极少与硫构成独立矿物。这些硫 化物矿物可作为稀有金属矿床综合 利用。因而具有主要旳经济价值。
黄铜矿与水晶
辉锑矿 (antimonite) Sb2S3
晶体构造：链状构造，由[SbS3]三 方锥联成锯齿状旳链沿c轴延伸， 两个链联接成(Sb4S6)n旳链带，平 行（010）排列成层。Sb-S之间以 离子键－金属键相联，链带间以 分子键相链（链内S-Sb距离为 0.25nm，链间S-Sb距离为 0.32nm），所以具{010}完全解理
硫化物矿物常见的硫化物矿石
硫化物矿物常见的硫化物矿石硫化物矿物是一类含有硫化物离子的矿石，广泛存在于地壳中。
它们在地质领域有着重要的地位，不仅在经济上有一定的价值，而且对于理解地质过程和矿床形成也具有重要的意义。
本文将介绍几种常见的硫化物矿石，包括黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿、辉锑矿和白钨矿。
1. 黄铁矿（Pyrite）黄铁矿是最常见的硫化物矿物之一，其化学式为FeS2。
它通常呈现出金黄色的晶体，因其外观类似金而得名。
黄铁矿具有金属光泽，硬度较大，质地坚硬。
在自然界中，黄铁矿广泛分布于火成岩、沉积岩和变质岩中。
黄铁矿是重要的硫源矿物，也是一种常见的矿床类型。
2. 闪锌矿（Sphalerite）闪锌矿是另一种常见的硫化物矿石，其主要成分是锌铁硫化物（Zn,Fe）S。
闪锌矿的颜色可以是从深棕色到黑色，具有油脂或树脂光泽。
闪锌矿是重要的锌矿石，在矿床中常与黄铁矿伴生。
闪锌矿也是一种重要的辅助资源，其中的铁和镁可以用于冶金和建筑材料。
3. 黄铜矿（Chalcopyrite）黄铜矿是一种含铜的硫化物矿石，其化学式为CuFeS2。
它的颜色一般为黄铜黄色，具有金属光泽。
黄铜矿是一种常见的铜矿石，也是一种重要的工业金属。
在自然界中，黄铜矿一般与黄铁矿、闪锌矿等矿物伴生。
4. 辉锑矿（Stibnite）辉锑矿是一种呈灰色或灰黑色的硫化物矿石，其化学式为Sb2S3。
辉锑矿具有金属光泽，呈针状晶体，质地脆硬。
辉锑矿是重要的锑矿石，在矿床中常与黄铁矿、闪锌矿等矿物伴生。
锑是一种重要的工业金属，广泛应用于合金、电子器件和火药等领域。
5. 白钨矿（Scheelite）白钨矿是一种常见的含钨硫化物矿石，其化学式为CaWO4。
它一般呈现出白色或浅黄色，有油脂光泽。
白钨矿是重要的钨矿石，钨在高温下保持硬度和高熔点，被广泛应用于合金、电子器件和照明等领域。
白钨矿通常存在于花岗岩和变质岩中。
总结：硫化物矿物常见的硫化物矿石包括黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿、辉锑矿和白钨矿。
硫化物矿物的化学性质和应用
硫化物矿物在环境保护和修复中的应用
硫化物矿物在水体修复中的 应用：通过吸附有机污染物， 降低水体污染程度
硫化物矿物在空气净化中的 应用：通过吸附空气中的污
染物，降低空气污染程度
硫化物矿物在土壤修复中的 应用：通过吸附重金属离子， 降低土壤污染程度
硫化物矿物在生物修复中的应 用：通过吸附生物体内的重金
硫化物矿物在石油 加工过程中起到脱 硫、脱碳等作用
硫化物矿物在石油 化工行业中的应用 ，如生产硫化氢、 硫酸等
硫化物矿物在石油 储运过程中的应用 ，如防锈、防腐等
硫化物矿物在其他工业领域的应用
硫化物矿物在冶金工业中的应用：用 于生产铁、铜、锌等金属
硫化物矿物在化学工业中的应用：用 于生产硫酸、硫化氢等化学品
属离子，降低生物污染程度
Part Six
硫化物矿物在其他 领域的应用
硫化物矿物在农业领域的应用
硫化物矿物可以改善土壤结 构，提高土壤肥力
硫化物矿物可以抑制病虫害， 提高农作物的抗病能力
硫化物矿物可以作为肥料， 为农作物提供硫元素
硫化物矿物可以促进农作物 的生长，提高农作物的产量
和质量
硫化物矿物在医药领域的应用
硫化物矿物在大气污染治理中的应用
硫化物矿物可以吸附 空气中的污染物，如 二氧化硫、氮氧化物
等
硫化物矿物可以吸收空 气中的水分，降低空气
中的湿度
硫化物矿物可以吸收 空气中的颗粒物，降 低空气中的颗粒物浓
度
硫化物矿物可以吸收空 气中的有害气体，如甲
醛、苯等
硫化物矿物可以吸收空 气中的放射性物质，如
氡气等
硫化物矿物在地质勘查中常用于寻 找金属矿产、油气资源等。
添加 标题
硫化物矿物大类总结
混合配位型
主要矿物举例 黄铁矿、白铁矿、毒砂 雄黄
辉锑矿、辉铋矿、辰砂
辉钼矿、铜蓝、雌黄 辉银矿、黝铜矿
闪锌矿、斑铜矿、黄铜矿、纤锌矿、方黄铜矿、 硫砷铜矿
方铅矿、磁黄铁矿、红砷镍矿－砷化物 镍黄铁矿、辉铜矿、
矿物
黄铁 矿 毒砂
雄黄
辉铋 矿 辉锑 矿 辰砂
结构 型 岛状
岛状 环状 链状
链状 链状
颜色 形态 条痕 光泽 硬 相对 特殊 及透明度 度 密度 性
浅铜 粒状集 绿黑 金属光泽 6- 4.9- 有三组互
黄色 合体 色
不透明 6.5 5.2 相垂直的 晶面条纹
锡白 粒状集 灰黑 金属光泽 5.5 6.1 锤击有蒜
色 合体 色
不透明 -6
臭味
橘红 粒状集 淡橘 金刚光泽 1.5 3.6 颜色带有
色 合体 红色 半透明 -2
黄色
锡白 柱状, 铅灰 金属光泽 2- 6.8
方铅矿PbS，闪锌矿 ZnS，辰砂HgS等
复硫化物
Fe Co等过渡型离子与 黄铁矿Fe［S2］,
[S2]2-，[AsS]2-结合 毒砂Fe［AsS］
硫盐
CuAgPb与［AsS3］ 黝铜矿，砷黝铜矿， 3-、［SbS3］3- 结 硫砷银矿等 合
亚类
岛状
环状（分子型）
链状
层状
架状
四体配位型
配位型
八面体配位型
硫化物矿物大类之我见
➢ 化学成分： 阴离子--主要S，次Se、 As、Sb、Bi 、Te 等 阳离子：金属元素铜型（Cu、Pb、Zn、Ag、 Hg）过渡型（Fe、Co、Ni 、 Mo） 按阴离子S分为单硫化物、复硫化物、硫 盐
离子S形式
个论--硫化物类矿物
工艺矿物学Ⅰ
矿物个论－硫化物
矿物加工工程专业
鉴定特征：朱红色及红色条痕，比重大，8.0-8.2，摩氏硬度低， 为2---2.5，金刚光泽。 用途：辰砂是提炼汞的唯一矿物原料。辰砂的单晶体可以做激 光调制晶体，是当前激光技术的关键材料。辰砂还是中药材之一。
小知识：
中国湖南辰州（今沅陵）盛产此矿物，故称辰砂，古代称之为 丹砂或朱砂。
工艺矿物学Ⅰ
矿物个论－硫化物
矿物加工工程专业
成因产状：与方铅矿密切共生，主要产在中低温热液矿床和矽卡 岩矿床中。高温热液形成的闪锌矿富含铁、铟等元素，低温热液 形成的相应元素含量低。 次生变化：氧化后生成可溶性的硫酸锌，因此在硫化锌氧化带， 硫化锌的次生矿物较少，表生条件下可生成菱锌矿、异极矿（Zn 4 S2 O 7 （OH）2 .H 2 O） 。 鉴定特征：金属光泽，多组解理，硬度小，与方铅矿共生。晶面 上有三角形的聚形纹；硝酸溶解后，加入硫氰汞钾后生成羽毛状、 箭头状和十字状的硫氰汞锌晶体。
物理性质：纯闪锌矿近乎无色，随含铁量的 增加，闪锌矿的颜色从浅黄、黄褐变到铁黑色， 透明度由透明到半透明，甚至不透明。 闪锌矿的条痕颜色呈白色到褐色。新鲜解 理面呈金刚光泽，浅色闪锌矿稍有松脂光泽， 深色闪锌矿呈半金属光泽。摩氏硬度3.5--4， 比重3.9-4.2。
工艺矿物学Ⅰ
矿物个论－硫化物
矿物加工工程专业
物理性质：铅灰色，条痕黑灰色， 强金属光泽，不透明，沿柱面发育 有一组完全板面解理（010），性脆。 摩氏硬度2-2.5，比重4.52-4.66。
工艺矿物学Ⅰ 矿物个论－硫化物 矿物加工工程专业
工艺矿物学Ⅰ
矿物个论－硫化物
在地表条件下或近地表的氧化条件下，硫化物易氧化，形成易溶
岩浆岩中矿物成分分类
岩浆岩中矿物成分分类
岩浆岩中的矿物可以分为硅酸盐矿物、氧化物矿物和硫化物矿物三大类。
1. 硅酸盐矿物：硅酸盐矿物是岩浆岩中最常见的矿物。
其主要包括石英、长石、云母、角闪石、辉石等。
其中，石英是岩浆岩中最常见的硅酸盐矿物，可以以晶体形式存在，也可以以胶体或微晶形式存在。
2. 氧化物矿物：氧化物矿物主要包括磁铁矿、赤铁矿和铬铁矿等。
这些矿物通常富含铁元素，常常以黑色或红色晶体形式存在。
3. 硫化物矿物：硫化物矿物是由硫与金属元素结合而成的矿物。
在岩浆岩中，常见的硫化物矿物包括黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿等。
这些矿物通常以金黄色或黑色晶体形式存在。
除了上述三类主要矿物之外，岩浆岩中还可以含有一些辅助矿物，如钠长石、钾长石、斜长石、方解石、绿泥石等。
这些矿物的分布和含量因岩浆岩的成因、来源和熔融过程的条件等而变化。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
粒 毒砂 块状 粒 黄铁矿 块状
锡白 黑 黄锖色 浅黄铜 黑 褐锖色
2组中 不 >小刀 重 等 不 不 不 无 >小刀 重 <小刀 无 重 >指甲 <小刀 无 重 >指甲 <小刀 无 重 >指甲
黄铜矿 块状 深黄铜色 黑 磁黄 铁矿
粒 块状
古铜色 黑 褐锖色
弱磁性
铜红色 斑铜矿 块状 斑状紫、 黑 兰锖色
二、晶体结构
由于阳离子为铜型离子，极化能力强，电 负性中等，而S离子的半径较大，易被极化， 电负性较小，因而外层电子云的形变较大， 电子云重叠较多。故形成过渡性的化学键。 其过渡性键有两种情况 离子键 → 共价键 离子键 → 金属键
硫化物的结构主要有：配位型结构、岛状结构、链状结 构和层状结构。其形态主要是粒状、块状。粒状者自形程度 较高。 闪锌矿结构 ----ZnS 黄铁矿结构 FeS2
AsS
As2S3 HgS
雄
雌 辰
黄
黄 砂
（二）力学性质 除对硫化物（FeS2 、FeAsS）Hm＞小刀外，
其它矿物 H＜小刀；层--链状硫化物 H＜指甲。
例：
CuS、 MoS2 、Sb2S3 、Bi2S3 H =1.5～2 。
解理组数和等级差别大,是鉴定硫化物的重要特征。
四、成因及产状
● 绝大部分硫化物是热液作用的产物；
雌黄As2S3
雌黄As2S3
雌黄As2S3
雌黄As2S3
雄黄AsS
雌黄As2S3
闪锌矿ZnS
闪锌矿ZnS
闪锌矿ZnS
按阴离子类型分为三类：
1、简单硫化物类：
2、对硫化物类：
S2- 、Se2[S2]2- 、 [AsS]2-
[Se]23、含硫盐类：为半金属As、Sb、Bi与S结合而 成的络阴离子团： ［AsS3］3-、 ［SbS3］3-、 如：黝铜矿 Cu12Sb4S13 。
一、化学组成 （一）、 阴离子
自然界中硫元素可呈现不同的价态： S2- [S2]2- S0 S4+ S6+。其中： S2- --- 简单硫化物：PbS、ZnS…. S - ----- [S2]2-组成对硫化合物 FeS2、 Fe［AsS ］ S0 --- 形成自然硫：S8 S4+ --- SO2 S6+ ---[SO4]2-存在于硫酸盐中CaSO4 · 2O 2H 硫化物中，大部分硫以S2- 、[S2]2-、 的形式与阳离 子结合。还可以与半金属元素As、Sb、Bi组成络阴离 子团 ［AsS］ 3-、 [AsS3]3- 、[SbS3]3- 等形式与阳离子结合 形成硫的类似化合物。如： 毒砂 FeAsS、CoAsS
黝铜矿 Cu12Sb4S13 ….。
（二）、阳离子 （1）阳离子主要是铜型离子： Cu、 Pb、 Zn、 Ag、 Hg ….. （2）靠近铜型离子的过渡型离子 Fe、 Co、 Ni…..等。 （三）、 类质同像 代替非常广泛，在阳离子或阴离子 中都可有类质同像产生。阴离子 S、 Se、 Te、 As、 Sb、 Bi 之间常发生完全的或 不完全的类质同像。
一组 半透 鲜黄 金刚 极完 明 全 褐色 金刚
2±
中等
低温热液
闪锌矿
块状 粒状
浅褐色 铁黑色
半透 六组 明 完全
3-4
近重
中温热液
辰砂(cinnabar) HgS
辰砂(cinnabar) HgS
辰砂(cinnabar) HgS
辰砂(cinnabar) HgS
雄黄AsS
雄黄AsS
雌黄As2S3
● 在内生的岩浆作用的晚期，可形成Fe、 Ni、 Cu
的硫化物；
● 沉积作用也可形成硫化物矿物。
高温热液：辉钼矿、辉铋矿、磁黄铁矿、毒砂等。
中温热液： 黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、
低温热液： 雄黄、 雌黄、 辉锑矿、
黄铁矿。
辰砂等。
锡白色
FeAsS
毒砂
黄铜色
CuFeS2
FeS2 Fe1-xS As2S3 AsS HgS
黄铜矿
黄铁矿 磁黄铁矿 雌黄 雄黄 辰砂 闪锌矿 方铅矿
五 常 见 矿 物
彩色 铅灰色
ZnS PbS
Sb2S3
MoS2 Cu2S
辉锑矿
辉钼矿 辉铜矿
（一）锡白
矿 物 形 态 颜 色 条 痕
→
光 泽 金 属 金 属 金 属 金 属 金 属
铜黄色矿物
透 明 度 解 理 硬 度 密 度 其它 性质 敲击有 蒜臭味
Sb2S3
辉锑矿 Sb2S3
辉钼矿 MoS2
辉钼矿 MoS2
（三）彩色矿物
矿物 形态 颜色 条痕 光泽 透明 解理 度 三组 完全 一组 完全 硬度 密度 其它性质 透明 红色 金刚 半透 明 透明 桔红 金刚 半透 明
辰砂
粒状
鲜红色
2.5
重
低温热液
雄黄
柱状
桔红色
2±
中等
低温热液
雌黄
柱状
柠檬黄
不
黄铁矿
FeS2
黄铁矿
FeS2
黄铁矿 FeS2
黄铁矿 FeS2
黄铁矿(pyrite) FeS2
黄铜矿 CuFeS2
黄铜矿 CuFeS2
黄铜矿 CuFeS2
黄铜矿 CuFeS2
Байду номын сангаас 毒砂
FeAsS
毒砂
FeAsS
（二） 铅灰色矿物
矿 物 方铅矿 辉锑矿 辉铋矿 形 态 粒状 柱状 柱状 块状， 烟灰状 片状 颜 色 铅灰色 铅灰色 铅灰色 条 痕 光 泽 透明 度 不 不 不 解 理 三组 完全 一组 完全 一组 完全 硬 度 3± 3± 3± 密 度 重 重 重 其它 性质 立方体解理 解理面具横纹
灰黑 金属 灰黑 金属 灰黑 金属
辉铜矿
铅灰色
黑色 金属
不
无
一组 极完 全
3±
重
油腻感，黄绿色 研磨条痕
辉钼矿
铅灰色
铅灰 金属
不
1
重
方铅矿（galena)
S S
PbS
方铅矿（galena)
PbS
辉锑矿 (antimonite) Sb2S3
辉锑矿 (antimonite)
Sb2S3
辉锑矿 (antimonite)
1、具离子键 → 金属键过渡者：
具有金属颜色，金属光泽，不透明，灰黑色或黑
色条痕，条痕色深于颜色，导热导电，密度大。 例： →
CuS CuFeS2 FeAsS Bi2S3 铜蓝 黄铜矿 毒砂 辉铋矿 PbS FeS2 方铅矿 黄铁矿
Sb2S3 辉锑矿
2、具离子键 →共价键者：
透明或半透明，金刚光泽，颜色鲜艳，矿物条 痕色浅于其颜色。例： ZnS 闪锌矿
闪锌矿结构：配位型，Zn2+ 位于半数的配位四面体中心。
黄铁矿结构：NaCl型，以对 硫［S2 ］2- 占据Cl-的位置。
方铅矿结构： PbS ------ NaCl型
S Pb
返回
辉钼矿结构
硫 硫 硫
钼 钼 钼
黄铜矿晶体结构 CuFeS2
配位型
Cu
c0
Fe
S
a0
返回
三、一般物理性质
（一）光学性质
第二大类
硫化物及其类似化合物大类
本大类矿物是一系列金属元素与S、As、 Sb、Bi、等结合而形成的的一大类化合物。 本大类矿物已发现有350多种，占地壳总 质量的0.15%，由约26种造矿元素所组成， 绝大多数是热液作用的产物；表生作用也有 产出。常形成具有工业意义的矿床，常见的 有色金属主要来源于硫化物。