第六讲：硫化物类

第九章第二大类：硫化物及类似化合物一、

本大类矿物总的特征1化学成分：主要是由金属或半金属与硫结合而成的天然化合物。阴离子主要是S，少量的Se、Te、As、Sb、Bi等。阳离子主要是铜型离子和靠近铜型离子一边的过渡性离子，主要有铜铅锌银汞铁钴镍等，这些元素与硫等阴离子结合力强。在硫化物中半金属元素具有双重性质，既可以充当阴离子，也可充当阳离子。硫离子可以以简单的S2-离子与阳离子结合，形成简单硫化物——方铅矿、闪锌矿、辰砂等。硫离子等呈哑铃状对硫[S2]、对砷[As2]、以及[AsS]、[SbS]等与阳离子结合而成复硫化物矿物。如毒砂、黄铁矿等。1硫也可以各半金属元素As、Sb、Bi等组成络阴离子团[AsS3]3-、[SbS3]3-等形式，然后再与阳离子（主要是Cu、Ag、Pb三种铜型离子）结合而成较为复杂的化合物即硫盐矿物。如黝铜矿-砷黝铜矿，硫砷银矿、硫锑银矿等。22、晶体化学特点硫化物的晶体结构可看作硫离子作最紧密堆积，阳离子位于四面体或八面体空隙，因此，金属阳离子的配位多面体很多是八面体和四面体或由此畸变的多面体，少数为三角形、柱状或其他的多面体形态。从堆积特点看，硫化物应属离子化合物，但它又具有一系列不同于标准离子晶格的特点，这种状态主要是由于硫化物成分中元素的性质所决定。因为阳离子为亲铜元素和过渡元素，它们位于周期表的右方，极化能力强，电负性中等，而阴离子硫易被极化，电负性(相对于氧)较小，因而阴阳离子电负性差较小，致使硫化物的化学键体现着离子键向共价键的过渡，以共价键为主，并常带有金属键的成分。本类矿物同质多像普遍，温度对晶体对称程度的影响大，一般当温度升高时形成对称程度较高的变体。多型亦常见，明显的例子有纤维锌矿具备154种多型变体。343、形态及物理性质简单硫化物由于组分简单，一般对称程度多数为等轴晶系或六方晶系，少数为斜方、单斜晶系。大多数硫化物晶形较好，特别是复硫化物完好晶形更为常见，如黄铁矿、毒砂；组分复杂的硫盐对称程度较低，主要是单斜和斜方晶系。硫盐主要呈粒状或块状集合体出现。5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。部分硫化物具有完好的解理，一般简单硫化物的解理较复硫化物发育。简单硫化物和硫盐硬度低，一般2-4，具有层状结构的辉钼矿、铜蓝、雌黄等硬度较小(1-2)，而复硫化物由于阴离子为对硫[S2]、对砷[As2]或砷硫对[AsS]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，这是由于组成硫化物的多数金属元素具有较大的原子量。64、成因及产状自然界中硫元素在不同的氧化一还原条件下，呈现不同氧化状态：S2----[S2]2---S0---S4+--S6+。因此，从S存在的不同价态，也可说明在各种地质成矿作用中的氧化一还原条件。在内生的岩浆作用的晚期，可形成Fe、Ni、Cu的硫化物，如基性超基性岩中的磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铜矿组成的铜镍硫化物矿床。在伟晶作用中，可以形成少量的硫化物，而绝大部分硫化物是热液作用的产物。在硫化物矿物的形成过程中、热液介质中的硫化氢H2S起着重要的作用。通常认为温度约在400℃，热液形成时硫在热液中呈H2S气态分子状态，随着温度降低，热液中硫的溶解度增大，并由于溶解分子的增多，有利于电离，当在一定温度压力条件下，热液中S2-的浓度增大到一定程度，与不同金属元素结合沉淀形成各种不同的硫化物组成的矿床。75、分类根据阴离子特点分为三类：(1)简单硫化物：阴离子硫呈S2-与阳离子(包括铜型和过渡型离子，如Cu、Pb、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：阴离子呈哑铃状对硫[S2]2-，对砷[As2]2-、以及[AsS]2-、[SbS]2-等与阳离子(主要是Fe、Co、Ni等过渡型离子)结合而成，如毒砂(FeAsS)、黄铁矿(FeS2)等。

(3)硫盐：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三种铜型离子)结合而成较复杂的化合物称硫盐。例如黝铜矿一砷黝铜矿(Cu12Sb4S13—Cu12As4S13)，硫砷银矿(Ag3AsS3)，硫锑银(Ag3SbS3)。8什么是东陵石？

东陵石在地质学中称铬云母石英岩，硬度为7，比重2.65，性脆，半透明，断口参差状，按其颜色可分绿色东陵石、蓝色东陵石和红色东陵石。东陵石主要产出印度，又称印度玉。常用作项链珠和手链珠，小挂件饰品，也有作摆件。9二

硫化物的主要矿物介绍代表性矿物有：简单硫化物：方铅矿、闪锌矿、辰砂、黄铜矿、雄黄、雌黄、辉锑矿、辉铋矿、铜兰、斑铜矿等复硫化物：黄铁矿、毒砂硫盐：黝铜矿1、方铅矿PbS（1）化学成分：PbS，混入物有Ag、Cu、Zn，Fe、As、Sb、Bi、Cd、Tl、In、Se等。10（2）晶体结构：11（3）矿物的形态：Oh，晶体常呈立方体、八面体，主要单形有立方体、菱形十二面体、八面体、三角三八面体等。高温条件下发育为立方体、立方体与八面体的聚形；低温下则发育成八面体为主。等轴晶系，立方面心格子，硫成立方最紧密堆积，铅充填于八面体空隙中。1213（4）物理性质：铅灰色，黑色条痕，金属光泽，平行{100}解理完全。硬度2~3，相对密度7.4~7.6。142闪锌矿ZnS（1）化学成分：ZnS，常有铁掺入，为锌——铁不完全类质同象替代关系，铁最高含量可达26.2%，15（2）晶临体结谁构：等轴餐晶系伪，Td（3Li44L36P），F4轻3m，a=洪0.塔54英0n蓬m，Z=转4，16（3）矿物吵的形秘态：四面坟体，盼立方参体、夏菱形泳十二骆面体台。闪幼锌矿回的形根态有晕一定愿的标担型性套：高法温条另件下恭形成——正、凤负四廊面体膜和立天方体婶；中罩低温誓条件拿下单忠形主屡要为奇菱遽宿十二只面体脱，还姑可见锻有立岛方体风和负庄四面扎体。17（4）物旦理性躁质：颜栗色变秆化大猴，无染色——浅黄——棕褐蠢色——黑色丝式等，危甚至舱于有亦绿色颜、红薪色、涌黄色削等，旧条痕貌为白肝色和凶褐色尾。松际脂或围半金炮属光羞泽，粪有的兔还为升金刚抬光泽壳。透他明或阵半透竹明，传平行{1艰10云}解理恨。硬均度为3.摆5~券4，相份对密并度为3.抓9~鞋4.袍2。（5）成膨因183、黄薄铜矿听（Cu怒Fe薪S2）[鉴定秀特征]黄铜农矿与芝黄铁赞矿相嘱似．相可以恳其较蜡深的洋黄铜兵黄色牢及较虫低的园硬度慢区别驴。以爱其脆喷性与战自然访金(强延糖展性)区别宜。194、黄旁铁矿Fe蚊S2黄铁辆矿：常有Co、Ni代替Fe，As、Sb、Te代替S。此外冒，还接有一唉些金岂、银惩、铜衡、铅活、锌订等机浆械混剧入物彼存在搬于矿热物中摊。黄选铁矿英是金声的主其要载元体矿插物和纹富集灵矿物袜，金捡是以淡明金汉、显移微状鼠的金朝、超铸显微达状的仍金等觉到状孙态存酷在于嘴黄铁车矿中兼。等轴呀晶系庸，Th，a=紫0.冷54浩17葡nm，20212223[物理骗性质]浅黄堵铜黄诸色，蚊表面依常具匹有黄围褐色闭锖色赌；条馆痕绿声黑或却褐色恐；强闷金属城光泽欺；不武透明匹。解作理平关行{1竞00厨}和{1带11惕}极不碑完全锻；硬浮度6—冷6.贩5。相槽对密管度4.张9—敬5.珍2。[鉴定缓特征]晶形轰完好爬，晶坑面有雅条纹触，致锈密块屑状者莲与黄规铜矿丑相似鞭，但其据浅锤铜黄夹色、栽硬度蔽大，许可与缺之区决别。245、黝吐铜矿Cu12Sb4S13-统Cu12As4S13[物理铁性质]钢灰瞒色至堂铁黑晨色(富含界铁的粒变种)；钢浅灰色枝至铁虎黑色堆条痕罚，有拿时带东褐，我砷黝画铜矿据条痕锄带樱著桃红台色调锤，金映属至煎半金宋属光岭泽，厘在