硫化物及其类似化合物矿物大类

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1、第七章硫化物及其类似化合物矿物大类SULFIDEANDITSSIMILARCOMPOUND概念：硫化物及其类似化合物大类是指金属元素与硫、硒、碲、砷等相化合的化合物。种数：自然界中已发现的该大类矿物种已经超过370种以上。其中以硫化物矿物种类最多，占该大类总量的2/3以上，而其中又以铁的硫化物占了绝大部分。分布：约占地壳质量的1‰。用途：该大类矿物是工业上有色金属和稀有分散元素矿产的重要来源。一概述（1）阳离子主要为铜型离子(Cu、Pb、Zn、Ag、Hg)及靠近铜型离子一边的过渡型离子(Fe、Co、Ni)。（2）阴离子主要是S及

2、少量的Se、Te、As、Sb、Bi等。S有三种形式：S2-、[S2]2-或[AsS]2-等、[AsS3]3-或[SbS3]3-等，形成的硫化物分别成为简单硫化物、复硫化物和硫盐。（3）类质同像普遍且多样。（4）一些稀有分散元素呈类质同像混入物存在，可作为稀有金属矿床综合利用。1化学成分结构型主要矿物举例岛状黄铁矿、白铁矿、毒砂环状（分子型）雄黄链状辉锑矿、辉铋矿、辰砂层状辉钼矿、铜蓝、雌黄架状辉银矿、黝铜矿配位型四面体配位型闪锌矿、斑铜矿、黄铜矿、纤锌矿、方黄铜矿、硫砷铜矿八面体配位型方铅矿、磁黄铁矿、红砷镍矿混合配位型镍黄

3、铁矿、辉铜矿、硫化物矿物的主要结构类型结构型：2晶体化学本大类矿物的阳离子极化力强，电负性中等，而阴离子（硫）又易被极化，电负性(相对氧)较小，即阴阳离子电负性差较小，故其化学键既非典型的离子键，又非典型的共价键，而具有离子键、共价键和金属键过渡的复杂性质。岛状、链状、层状和架状结构的矿物具多种化学键。化学键硫化物矿物中常见的同质多象变体及其转变温度成分高温变体低温变体转变温度/℃矿物名称晶系矿物名称晶系Cu2S六方辉铜矿六方晶系辉铜矿斜方晶系105Ag2S辉银矿等轴晶系螺状硫银矿单斜晶系179HgS黑辰砂等轴晶系辰砂三方晶系4

4、00CuFeS2等轴黄铜矿等轴晶系黄铜矿四方晶系550Cu5FeS4斑铜矿等轴晶系四方斑铜矿四方晶系228同质多象对称程度多型本大类中的层状结构矿物常呈不同多型，如，辉钼矿具有2H、3R或(2H+3R)混合型多型变体，纤锌矿则有多达154种多型变体。成分简单的硫化物一般对称程度高，如单硫化物和复硫化物多为等轴晶系或六方晶系；成分复杂的硫化物一般对称程度较低，如硫盐多为斜方晶系和单斜晶系。具配位型、岛状和环状分子型结构的硫化物多为粒状（如方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、雄黄），具链状结构的硫化物呈柱状或针状（如辉锑矿和辉铋矿），具层状结构

5、的矿物多呈片状（如辉钼矿）；大多数成分简单、对称程度高（等轴晶系或六方晶系）的硫化物（单硫化物和复硫化物）可呈自形或半自形，成分复杂、对称程度低的硫化物（如硫盐，斜方晶系和单斜晶系）多呈它形。3形态4物理性质光性：绝大多数呈金属色、深色条痕、金属光泽而不透明，仅少数具金刚光泽而半透明（如雄黄、雌黄、辰砂、闪锌矿等）。硬度：岛状复硫化物硬度最大，一般在5～6.5；配位型单硫化物、硫盐硬度介于3～4之间；链状者硬度介于2～2.5；层状和环状分子型者，如辉钼矿、铜蓝、雌黄和雄黄等，其硬度仅1～2。解理：岛状复硫化物结构骨干的轴向分

6、布杂乱，故解理不发育（如黄铁矿、毒砂）；环状分子型、链状和部分配位型结构矿物的强键方向分布较规律，具完全解理（如雄黄和辉锑矿的{010}解理、方铅矿的{100}解理、闪锌矿的{110}解理）；具层状结构者则发育平行结构层的一组极完全或完全解理（如辉钼矿和铜蓝的{0001}解理、雌黄的{010}解理）。相对密度：阳离子多具大原子量，阴离子多作紧密堆积，故相对密度较大，一般在4～6之间，少数可达8以上。熔点：多数形成于中低温，化学键性较弱，故熔点较低，性脆。电性：因含金属键成分，故多为电的半导体。磁性：少数矿物显示磁性（如磁黄铁矿）。

7、滑感：具层状结构者多有（如辉钼矿）。（1）本大类绝大部分矿物主要是热液作用的产物。但形成的温度范围是很大的。（2）本大类矿物在地表氧化环境中很不稳定，易于被氧化。5成因及产状6分类传统分类：按阴离子或络阴离子的类型不同相应地分为以下三类:(1)简单硫化物：由阴离子S2-与阳离子(主要为Cu、Pb、Zn、Ag、Hg、Fe、Co、Ni)结合而成，如方铅矿(PbS)、闪锌矿(ZnS)、辰砂(HgS)。(2)复硫化物：阴离子为哑铃型对硫［S2］2-、对砷［As2］2-及［AsS］2-、［SbS］2-等与阳离子(主要为

8、Fe、Co、Ni等过渡型离子)结合而成，如黄铁矿(FeS2)、毒砂(FeAsS)。(3)硫盐：所谓硫盐是指硫与半金属元素As、Sb、Bi结合组成络阴离子团［AsS3］3-、［SbS3］3-等形式，然后再与阳离子(主要是Cu、Ag、Pb三种铜型