硫化物及其类似化合物矿物大类

1、1 成分成分：阴离子：主要阴离子：主要S S，次，次SeSe、 AsAs、SbSb、BiBi等等 阳离子：金属元素铜型阳离子：金属元素铜型（CuCu、PbPb、ZnZn、AgAg、HgHg） 过渡型（过渡型（FeFe、CoCo、NiNi） 种数种数：已经超过已经超过370370种以上。铁的硫化物占绝大部分。种以上。铁的硫化物占绝大部分。 分布分布：约占地壳质量的约占地壳质量的1 1 。 用途用途：有色金属和稀有分散元素矿产的重要来源。有色金属和稀有分散元素矿产的重要来源。 一一 概述概述 2 1 1化学成分化学成分 1 2 1 氢 锂 铍 钠镁 钾 钙 铷锶 铯 钡 钫镭 RaFr Ba Cs

2、 RbSr KCa NaMg Li Be H 34 543 8788 55 56 37 38 1920 1112 A A 1.008 6.9419.012 22.9924.31 39.1040.08 85.4787.62 132.9137.3 223226 A A AA A 1314 15 1617 18 12 11 106789 BB BBBBB BC N O He FNe AlSiPSClAr Ga Ge AsSeBrKr InSnSbTeI Xe TlPbBi PoAtRn 0 氦 硼碳氮 氧 氟 氖 铝硅磷硫氯氩 镓 锗 砷硒溴氪 铟 锡 铊铅 锑 铋 磅 钋 碘 氙 砹 氡 5678

3、 13 1415161 71 8 1 0 9 313 2 3 3 34 353 6 4 9505 1 52535 4 8 18 28 3848 586 20 4. 420 7. 22 09 .020 92102 22 11 4. 8118.71 21 .812 7. 6126.9131.3 83 .8 0 79.9078.967 4. 9272.646 9. 72 26 .9 828 .0 93 0. 9732.063 5. 4539.95 1 0. 8112.0114.0116.0019.0020 .1 8 4.003 Cu Zn AgCd AuHg UuuUub 铜锌 银镉 金汞 * 21

4、22232 425262 72 82930 48474645444 342414039 5771 727 3 7 4 7576 77787980 11 2 1111101091 081 0710610 510 4 89103 63. 5565 .4 4 107.911 2. 4 197.020 0. 6 261 28 5 272 28 12 68 2772 64 2 66 26 2 钪 钛钒铬锰 铁钴镍 钯铑钌锝钼 铌锆钇 镧系 A cLr DbfSgB hH sM tU u nR 锕系 Y HfTaW ReO sI rP t PdRhcTR uM o N b Zr LaL u ScTiVC

5、rM nFeC oN i 58 .9 344.964 7. 8750.94 52 .00 54 .9 455 .8 5 88.9191 .2 29 2. 919 5. 949810 1. 1102.9 178.5 58 .6 9 10 6. 4 1 95 .11 92 .219 0. 2186.2183. 81 80 .9 铪钽 钨铼锇 铱铂 9 5 57585960616263 8990 919 2 9394 71 9 69798991001011 02103 6465666768 697 0 A c LuYb LrN o Tm M d Er Fm H o Es D y C f Tb Bk

6、G d C m Eu A m Sm Pu Pm N p N d U Pr Pa C e Th La 24 3 2 62 259 258 2 572 52 23 8.0 17 5. 01 73 .0168.9167. 31 64 .9162 .515 8. 9157.3 2 51 2 47 2 47 227244237 152.01 50 .414 4. 2140 .9140.1138.9 232.0231 .0 铹 镧 锕 铈镨 钕钷 钐 铕 钆 钍镤 铀 镎 钚镅 锔 铽镝钬铒铥镱镥 锫锎锿镄钔锘 * * * * * 镧 系 锕 系 卢钅杜 钅 喜钅波钅黑钅麦钅 硫化物及其类似化合物矿物中

7、主要阳离子和阴离子 2 1 45 周 期 族 1 2 3 4 5 6 7 3 结构型结构型主要矿物举例主要矿物举例 岛状岛状黄铁矿、白铁矿、毒砂黄铁矿、白铁矿、毒砂 环状（分子型）环状（分子型）雄黄雄黄 链状链状辉锑矿、辉铋矿、辰砂辉锑矿、辉铋矿、辰砂 层状层状辉钼矿、铜蓝、雌黄辉钼矿、铜蓝、雌黄 架状架状辉银矿、黝铜矿辉银矿、黝铜矿 配位型配位型 四面体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、闪锌矿、斑铜矿、黄铜矿、纤锌矿、方黄铜矿、 硫砷铜矿硫砷铜矿 八面体配位型八面体配位型方铅矿、磁黄铁矿、红砷镍矿方铅矿、磁黄铁矿、红砷镍矿 混合配位型混合配位型镍黄铁矿、辉铜矿镍黄

8、铁矿、辉铜矿、 结构型结构型 2 2晶体化学晶体化学 4 阳离子极化力强，电负性中等，阴离子（硫）阳离子极化力强，电负性中等，阴离子（硫） 又易被极化，电负性又易被极化，电负性( (相对氧相对氧) )较小，即阴阳离子电较小，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，而非典型的共价键，而具有离子键、共价键和金属具有离子键、共价键和金属 键过渡的复杂性质键过渡的复杂性质。 岛状、链状、层状和架状结构的矿物具多种岛状、链状、层状和架状结构的矿物具多种 化学键。化学键。 化学键化学键 5 硫化物矿物中常见的同质多象变体及其转变温

9、硫化物矿物中常见的同质多象变体及其转变温 度度 成分成分 高温变体高温变体低温变体低温变体 转变温度转变温度 / 矿物名称矿物名称晶系晶系矿物名称矿物名称晶系晶系 CuCu2 2S S 六 方 辉 铜六 方 辉 铜 矿矿 六方晶系六方晶系辉铜矿辉铜矿斜方晶系斜方晶系105105 AgAg2 2S S 辉银矿辉银矿等轴晶系等轴晶系 螺 状 硫 银螺 状 硫 银 矿矿 单斜晶系单斜晶系179179 HgSHgS黑辰砂黑辰砂等轴晶系等轴晶系辰砂辰砂三方晶系三方晶系400400 CuFeSCuFeS2 2 等 轴 黄 铜等 轴 黄 铜 矿矿 等轴晶系等轴晶系黄铜矿黄铜矿四方晶系四方晶系550550 C

10、uCu5 5FeSFeS4 4 斑铜矿斑铜矿等轴晶系等轴晶系 四 方 斑 铜四 方 斑 铜 矿矿 四方晶系四方晶系228228 同质多象同质多象 6 对称程度对称程度 多型多型 本大类中的本大类中的层状结构层状结构矿物常呈不同多型，如，矿物常呈不同多型，如， 辉钼矿具有辉钼矿具有2H2H、3R3R或或(2H+3R)(2H+3R)混合型多型变体，混合型多型变体， 纤锌矿则有多达纤锌矿则有多达154154种多型变体。种多型变体。 成分简单的硫化物一般对称程度高，如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；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

11、物一般对称程度较低，如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。硫盐多为斜方晶系和单斜晶系。 7 配位型、岛状和环状分子型硫化物多为粒状，如配位型、岛状和环状分子型硫化物多为粒状，如 方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、雄黄；方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、雄黄； 链状硫化物呈柱状或针状，如：链状硫化物呈柱状或针状，如： 辉锑矿、辉铋矿、脆硫锑铅矿、辰砂；辉锑矿、辉铋矿、脆硫锑铅矿、辰砂； 层状硫化物多呈片状，如：辉钼矿、铜蓝、雌黄。层状硫化物多呈片状，如：辉钼矿、铜蓝、雌黄。 成分简单、对称程度高的硫化物（单硫化物和复硫化物）可成分简单、对称程度高的硫化物（单硫化物和复硫化物）可 呈自形

12、或半自形，呈自形或半自形， 成分复杂、对称程度低的硫化物（如硫盐）多呈它形。成分复杂、对称程度低的硫化物（如硫盐）多呈它形。 3 3形态形态 8 4 4物理性质物理性质 光性：光性：多数金属色、深色条痕、金属光泽、不透明，多数金属色、深色条痕、金属光泽、不透明， 少数彩色、金刚光泽，半透明（如雄黄、雌黄、辰砂、闪锌矿）。少数彩色、金刚光泽，半透明（如雄黄、雌黄、辰砂、闪锌矿）。 硬度：硬度：仅岛状复硫化物硬度达仅岛状复硫化物硬度达5 56.56.5，其它小于小刀，最低，其它小于小刀，最低1 12 2。 解理：解理： 岛状复硫化物：骨干轴向不一，无解理。岛状复硫化物：骨干轴向不一，无解理。 如：

13、黄铁矿、毒砂。如：黄铁矿、毒砂。 环状分子型、链状和部分配位型：强键分布较规律，完全解理环状分子型、链状和部分配位型：强键分布较规律，完全解理 如：雄黄、辉锑矿如：雄黄、辉锑矿010010解理、解理、 方铅矿方铅矿100100解理、解理、 闪锌矿闪锌矿110110解理；解理； 层状：一组极完全或完全解理。层状：一组极完全或完全解理。 如：辉钼矿和铜蓝如：辉钼矿和铜蓝00010001解理、解理、 雌黄雌黄010010解理。解理。 9 相对密度相对密度： 阳离子多具大原子量，阴离子多作紧密堆积，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，故相对密度较大，4 46 6，少数达，少数达8

14、 8以上。以上。 熔点：熔点： 多数形成于中低温，化学键性较弱，多数形成于中低温，化学键性较弱， 故熔点较低，性脆。故熔点较低，性脆。 电性：电性： 因含金属键成分，因含金属键成分， 故多为电的半导体。故多为电的半导体。 磁性：磁性： 少数矿物显示磁性，如磁黄铁矿。少数矿物显示磁性，如磁黄铁矿。 滑感：滑感： 层状者多有，如辉钼矿。层状者多有，如辉钼矿。 10 成因产状 岩浆作用岩浆作用： 基性超基性岩浆活动晚期， 磁黄铁矿、镍黄铁矿、 黄铜矿组合，高温标型组合。 热液作用热液作用： 多数硫化物矿物。温度在400以下。 沉积作用沉积作用： 封闭盆地，黄铁矿和白铁矿为主。 表生淋滤作用表生淋滤作

15、用： 地下水面附近，辉铜矿、铜蓝、斑铜矿、辉银矿、螺硫银矿， 次生富集带标型组合。 11 6 6分类分类 (1) (1) 简单硫化物简单硫化物： 阴离子S2-与阳离子结合，如方铅矿(PbS)、闪锌矿(ZnS)、辰砂(HgS) 。 (2) (2) 复硫化物复硫化物： 阴离子为哑铃型对硫S22-、AsS2-等与阳离子结合， 如黄铁矿(FeS2)、毒砂(FeAsS)。 (3) (3) 硫盐硫盐： 阴离子团AsS33-、SbS33-等与阳离子(Cu、Ag、Pb)结合， 如黝铜矿黝铜矿Cu12Sb4S13砷黝铜矿砷黝铜矿 Cu12As4S13 传统分类：按阴离子或络阴离子类型分三类: 12 6 6分类分

16、类 按阴离子性质分为：按阴离子性质分为： 硫化物矿物类、硫化物矿物类、 类似化合物矿物类。类似化合物矿物类。 建议分类建议分类： 13 亚类亚类主要矿物举例主要矿物举例 岛状岛状黄铁矿、白铁矿、毒砂黄铁矿、白铁矿、毒砂 环状（分子型）环状（分子型）雄黄雄黄 链状链状辉锑矿、辉铋矿、辰砂辉锑矿、辉铋矿、辰砂 层状层状辉钼矿、铜蓝、雌黄辉钼矿、铜蓝、雌黄 架状架状辉银矿、黝铜矿辉银矿、黝铜矿 配位型配位型 四体配位型四体配位型 闪锌矿、斑铜矿、黄铜矿、纤锌矿、方黄铜矿、闪锌矿、斑铜矿、黄铜矿、纤锌矿、方黄铜矿、 硫砷铜矿硫砷铜矿 八面体配位型八面体配位型方铅矿、磁黄铁矿（方铅矿、磁黄铁矿（红砷镍矿

17、砷化物红砷镍矿砷化物） 混合配位型混合配位型镍黄铁矿、辉铜矿镍黄铁矿、辉铜矿、 硫化物矿物类的亚类划分硫化物矿物类的亚类划分 14 复硫化物，又称双硫化物或对硫化物，以哑铃状的哑铃状的S S2 22- 2-、Se22-、 Te22-、As22-、AsS3-、SbS3-等阴离子团与金属阳离子 结合。 二二 硫化物矿物类硫化物矿物类 SULFIDESSULFIDES 1. 1.岛状硫化物矿物亚类岛状硫化物矿物亚类Island SulfidesIsland Sulfides 代表性矿物：黄铁矿代表性矿物：黄铁矿- -白铁矿族白铁矿族 ； 辉砷钴矿辉砷钴矿- -毒砂族毒砂族 15 1 1、黄铁矿白铁矿

18、族、黄铁矿白铁矿族 00.1 0.5 0 .2 0.3 0.4 nm Fe S a e ea e e e o o e e 对硫离子的轴向在结构中交错配置，使各方向键力相近对硫离子的轴向在结构中交错配置，使各方向键力相近 16 2 2、辉砷钴矿、辉砷钴矿- -毒砂族毒砂族 17 2. 2. 环状分子型硫化物矿物亚类环状分子型硫化物矿物亚类 Ring SulfidesRing Sulfides 雄黄族雄黄族 Realgar GroupRealgar Group 雄黄雄黄(Realgar)(Realgar) AsAs4 4S S4 4。单斜晶系；环状分子型结构 ； 柱状，柱面纵纹。桔红色，条痕淡 桔

19、红色；晶面金刚光泽，断面树脂光 泽，透明半透明。平行010完全 解理。硬度1.52。相对密度3.6。 性脆。阳光久照变为淡桔红色粉末。 产于低温热液矿床和硫质喷气孔， 与雌黄共生。 与辰砂相似，但颜色带黄色调，相 对密度小。 4个硫原 子呈正方 形排列， 4个砷原 子呈四面 体排列， 正方形和 四面体的 中心吻合； 硫原子和 砷原子以 共键价相 联系， As4S4分子 间以分子 键相连系。 18 2. 2. 链状硫化物矿物亚类链状硫化物矿物亚类 Chain Sulfides Chain Sulfides 辉锑矿族辉锑矿族辉锑矿辉锑矿 （Stibnite或或Antimonite） Sb2S3。斜

20、方晶系斜方晶系; ; 链状结构；柱状链状结构；柱状 ，常弯曲。，常弯曲。铅灰色铅灰色，暗蓝锖色；黑色条，暗蓝锖色；黑色条 痕；金属光泽；不透明。痕；金属光泽；不透明。 010010完全解完全解 理。解理面上常有横的聚片双晶纹。硬理。解理面上常有横的聚片双晶纹。硬 度度2 2。相对密度。相对密度4.64.6。性脆。性脆。 低温热液或火山升华成因。 与方铅矿、辉铋矿如何区别？ SbS3三方锥 以锯齿状链沿 c轴延伸，两 个链平行（ 010）联结成 链带。链内的 硫和锑间距为 0.25nm，以离 子键-金属键 联系，链带间 硫和锑间距为 0.32nm，以分 子键联系。 19 辰砂族辰砂族 -Hg-S

21、-Hg-S-螺旋状链平行螺旋状链平行c轴延伸轴延伸 20 2. 2. 层状硫化物矿物亚类层状硫化物矿物亚类 Layer SulfidesLayer Sulfides 辉钼矿族辉钼矿族辉钼矿辉钼矿(Molybdenite) MoS2。常含Se、Te、Re、铂族元素。 六方晶系(2H)；层状结构；片状。铅灰色铅灰色；亮铅灰色条痕，在涂釉瓷板上为黄绿；亮铅灰色条痕，在涂釉瓷板上为黄绿 色条痕；色条痕；金属光泽金属光泽，不透明。，不透明。平行平行00010001极完全解理极完全解理。硬度硬度1 1。薄片具挠性。薄片具挠性。相对密相对密 度度5.05.0。具滑感具滑感。 产于高中温热液、矽卡岩，我国储量

22、居世界首位。 与石墨如何区别？ 21 柠檬黄色柠檬黄色；鲜黄色条痕鲜黄色条痕；油脂；油脂- - 金刚光泽，解理面珍珠光泽；薄片透金刚光泽，解理面珍珠光泽；薄片透 明。明。 010010极完全解理极完全解理；硬度；硬度1.51.52 2； 薄片具挠性。相对密度薄片具挠性。相对密度3.53.5。 低温热液、火山凝华成因。低温热液、火山凝华成因。 如何区别于自然硫？如何区别于自然硫？ 雌黄族雌黄族 雌黄雌黄(Orpiment)As2S3 雌黄平行雌黄平行010的结构层的结构层 22 3. 3. 配位型硫化物矿物亚类配位型硫化物矿物亚类 Coordination SulfidesCoordinatio

23、n Sulfides 闪锌矿族闪锌矿族闪锌矿闪锌矿(Sphalerite)(Sphalerite) ZnSZnS。常含。常含FeFe、InIn、CdCd、TlTl、GaGa、GeGe、SeSe、AgAg，FeFe可达可达26.2%26.2%。 等轴晶系；闪锌矿型结构等轴晶系；闪锌矿型结构。 粒状。粒状。浅黄、棕褐、黑色浅黄、棕褐、黑色；条痕白至褐色条痕白至褐色；树脂光泽至半金属光泽；透明；树脂光泽至半金属光泽；透明 至半透明。至半透明。解理解理 110110完全完全。硬度。硬度3.53.54 4。相对密度。相对密度3.93.94.24.2。不导电。不导电。 高、中温热液和接触交代成因。高、中温

24、热液和接触交代成因。 面网面网110110为为ZnZn2+ 2+和 和S S2- 2-的电性中和面 的电性中和面 23 CuFeSCuFeS2 2。四方晶系；闪锌矿型结构的衍生结构。四方晶系；闪锌矿型结构的衍生结构。 四方四面体少见。常为致密块状或分散粒状集合体。四方四面体少见。常为致密块状或分散粒状集合体。 深黄铜黄色深黄铜黄色，绿黑色条痕；金属光泽；不透明。解理，绿黑色条痕；金属光泽；不透明。解理 112112和和101101不完不完 全。全。硬度硬度3 34 4。相对密度。相对密度4.14.14.34.3。性脆。能导电。性脆。能导电。 产于铜镍硫化物矿床、夕卡岩型矿床和中温热液矿床中。在

25、地表易氧化产于铜镍硫化物矿床、夕卡岩型矿床和中温热液矿床中。在地表易氧化 而成孔雀石、蓝铜矿。在次生富集带可蚀变为斑铜矿、辉铜矿和铜蓝。而成孔雀石、蓝铜矿。在次生富集带可蚀变为斑铜矿、辉铜矿和铜蓝。 与黄铁矿、自然金如何区别？与黄铁矿、自然金如何区别？ 黄铜矿族黄铜矿族黄铜矿黄铜矿(Chalcopyrite)(Chalcopyrite)CuFeSCuFeS2 2 24 斑铜矿族斑铜矿族 25 可成方铅矿可成方铅矿PbSPbS硒铅矿硒铅矿PbSePbSe系列。系列。等轴晶系；等轴晶系；NaClNaCl型结构型结构。 高温者立方体高温者立方体, ,低温者八面体。低温者八面体。 铅灰色铅灰色；灰黑色

26、条痕；金属光泽。；灰黑色条痕；金属光泽。平行平行100100完全解理完全解理；含；含BiBi者多有者多有111111 裂开。裂开。硬度硬度2 23 3。相对密度。相对密度7.47.47.67.6。弱导电性，良检波性。弱导电性，良检波性。 产于矽卡岩型和中低温热液矿床中，在氧化带易转变为铅钒、白铅矿等。产于矽卡岩型和中低温热液矿床中，在氧化带易转变为铅钒、白铅矿等。 方铅矿族方铅矿族方铅矿方铅矿(Galena)(Galena)PbSPbS 26 磁黄铁矿族磁黄铁矿族磁黄铁矿磁黄铁矿(Pyrrhotite)(Pyrrhotite)FeFe1-x 1-xS S 27 28 配位型、岛状和环状分子型硫

27、化物多为粒状，如配位型、岛状和环状分子型硫化物多为粒状，如 方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、雄黄；方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、雄黄； 链状硫化物呈柱状或针状，如：链状硫化物呈柱状或针状，如： 辉锑矿、辉铋矿、脆硫锑铅矿、辰砂；辉锑矿、辉铋矿、脆硫锑铅矿、辰砂； 层状硫化物多呈片状，如：辉钼矿、铜蓝、雌黄。层状硫化物多呈片状，如：辉钼矿、铜蓝、雌黄。 成分简单、对称程度高的硫化物（单硫化物和复硫化物）可成分简单、对称程度高的硫化物（单硫化物和复硫化物）可 呈自形或半自形，呈自形或半自形， 成分复杂、对称程度低的硫化物（如硫盐）多呈它形。成分复杂、对称程度低的硫化物（如硫盐）多呈它形。 3 3形态形态 29

28、4 4物理性质物理性质 光性：光性：多数金属色、深色条痕、金属光泽、不透明，多数金属色、深色条痕、金属光泽、不透明， 少数彩色、金刚光泽，半透明（如雄黄、雌黄、辰砂、闪锌矿）。少数彩色、金刚光泽，半透明（如雄黄、雌黄、辰砂、闪锌矿）。 硬度：硬度：仅岛状复硫化物硬度达仅岛状复硫化物硬度达5 56.56.5，其它小于小刀，最低，其它小于小刀，最低1 12 2。 解理：解理： 岛状复硫化物：骨干轴向不一，无解理。岛状复硫化物：骨干轴向不一，无解理。 如：黄铁矿、毒砂。如：黄铁矿、毒砂。 环状分子型、链状和部分配位型：强键分布较规律，完全解理环状分子型、链状和部分配位型：强键分布较规律，完全解理 如：雄黄、辉锑矿如：雄黄、辉锑矿010010解理、解理、 方铅矿方铅矿100100解理、解理