第六講：硫化物類

第九章第二大類：硫化物及類似化合物一、

本大類礦物總的特征1化學(xué)成分：主要是由金屬或半金屬與硫結(jié)合而成的天然化合物。陰離子主要是S，少量的Se、Te、As、Sb、Bi等。陽離子主要是銅型離子和靠近銅型離子一邊的過渡性離子，主要有銅鉛鋅銀汞鐵鈷鎳等，這些元素與硫等陰離子結(jié)合力強(qiáng)。在硫化物中半金屬元素具有雙重性質(zhì)，既可以充當(dāng)陰離子，也可充當(dāng)陽離子。硫離子可以以簡單的S2-離子與陽離子結(jié)合，形成簡單硫化物——方鉛礦、閃鋅礦、辰砂等。硫離子等呈啞鈴狀對硫[S2]、對砷[As2]、以及[AsS]、[SbS]等與陽離子結(jié)合而成復(fù)硫化物礦物。如毒砂、黃鐵礦等。1硫也可以各半金屬元素As、Sb、Bi等組成絡(luò)陰離子團(tuán)[AsS3]3-、[SbS3]3-等形式，然后再與陽離子（主要是Cu、Ag、Pb三種銅型離子）結(jié)合而成較為復(fù)雜的化合物即硫鹽礦物。如黝銅礦-砷黝銅礦，硫砷銀礦、硫銻銀礦等。22、晶體化學(xué)特點硫化物的晶體結(jié)構(gòu)可看作硫離子作最緊密堆積，陽離子位于四面體或八面體空隙，因此，金屬陽離子的配位多面體很多是八面體和四面體或由此畸變的多面體，少數(shù)為三角形、柱狀或其他的多面體形態(tài)。從堆積特點看，硫化物應(yīng)屬離子化合物，但它又具有一系列不同于標(biāo)準(zhǔn)離子晶格的特點，這種狀態(tài)主要是由于硫化物成分中元素的性質(zhì)所決定。因為陽離子為親銅元素和過渡元素，它們位于周期表的右方，極化能力強(qiáng)，電負(fù)性中等，而陰離子硫易被極化，電負(fù)性(相對于氧)較小，因而陰陽離子電負(fù)性差較小，致使硫化物的化學(xué)鍵體現(xiàn)著離子鍵向共價鍵的過渡，以共價鍵為主，并常帶有金屬鍵的成分。本類礦物同質(zhì)多像普遍，溫度對晶體對稱程度的影響大，一般當(dāng)溫度升高時形成對稱程度較高的變體。多型亦常見，明顯的例子有纖維鋅礦具備154種多型變體。343、形態(tài)及物理性質(zhì)簡單硫化物由于組分簡單，一般對稱程度多數(shù)為等軸晶系或六方晶系，少數(shù)為斜方、單斜晶系。大多數(shù)硫化物晶形較好，特別是復(fù)硫化物完好晶形更為常見，如黃鐵礦、毒砂；組分復(fù)雜的硫鹽對稱程度較低，主要是單斜和斜方晶系。硫鹽主要呈粒狀或塊狀集合體出現(xiàn)。5大多數(shù)硫化物具有金屬色，金屬光澤，低透明度和強(qiáng)反射率，如方鉛礦、黃銅礦、黃鐵礦。少數(shù)呈非金屬色，金剛光澤，半透明，如閃鋅礦、辰砂、雄黃、雌黃等。部分硫化物具有完好的解理，一般簡單硫化物的解理較復(fù)硫化物發(fā)育。簡單硫化物和硫鹽硬度低，一般2-4，具有層狀結(jié)構(gòu)的輝鉬礦、銅藍(lán)、雌黃等硬度較小(1-2)，而復(fù)硫化物由于陰離子為對硫[S2]、對砷[As2]或砷硫?qū)AsS]使硬度增高，可達(dá)5-6.5硫化物相對密度較大，一般在4以上，這是由于組成硫化物的多數(shù)金屬元素具有較大的原子量。64、成因及產(chǎn)狀自然界中硫元素在不同的氧化一還原條件下，呈現(xiàn)不同氧化狀態(tài)：S2----[S2]2---S0---S4+--S6+。因此，從S存在的不同價態(tài)，也可說明在各種地質(zhì)成礦作用中的氧化一還原條件。在內(nèi)生的巖漿作用的晚期，可形成Fe、Ni、Cu的硫化物，如基性超基性巖中的磁黃鐵礦、鎳黃鐵礦、黃銅礦組成的銅鎳硫化物礦床。在偉晶作用中，可以形成少量的硫化物，而絕大部分硫化物是熱液作用的產(chǎn)物。在硫化物礦物的形成過程中、熱液介質(zhì)中的硫化氫H2S起著重要的作用。通常認(rèn)為溫度約在400℃，熱液形成時硫在熱液中呈H2S氣態(tài)分子狀態(tài)，隨著溫度降低，熱液中硫的溶解度增大，并由于溶解分子的增多，有利于電離，當(dāng)在一定溫度壓力條件下，熱液中S2-的濃度增大到一定程度，與不同金屬元素結(jié)合沉淀形成各種不同的硫化物組成的礦床。75、分類根據(jù)陰離子特點分為三類：(1)簡單硫化物：陰離子硫呈S2-與陽離子(包括銅型和過渡型離子，如Cu、Pb、Ag、Hg、Fe、Co、Ni)結(jié)合而成，如方鉛礦(PbS)、閃鋅礦(ZnS)、辰砂(HgS)。

(2)復(fù)硫化物：陰離子呈啞鈴狀對硫[S2]2-，對砷[As2]2-、以及[AsS]2-、[SbS]2-等與陽離子(主要是Fe、Co、Ni等過渡型離子)結(jié)合而成，如毒砂(FeAsS)、黃鐵礦(FeS2)等。

(3)硫鹽：與半金屬元素As、Sb、Bi結(jié)合組成絡(luò)陰離子團(tuán)[AsS3]3-、[SbS3]3-等形式，然后再與陽離子(主要是Cu、Ag、Pb三種銅型離子)結(jié)合而成較復(fù)雜的化合物稱硫鹽。例如黝銅礦一砷黝銅礦(Cu12Sb4S13—Cu12As4S13)，硫砷銀礦(Ag3AsS3)，硫銻銀(Ag3SbS3)。8什么是東陵石？

東陵石在地質(zhì)學(xué)中稱鉻云母石英巖，硬度為7，比重2.65，性脆，半透明，斷口參差狀，按其顏色可分綠色東陵石、藍(lán)色東陵石和紅色東陵石。東陵石主要產(chǎn)出印度，又稱印度玉。常用作項鏈珠和手鏈珠，小掛件飾品，也有作擺件。9二

硫化物的主要礦物介紹代表性礦物有：簡單硫化物：方鉛礦、閃鋅礦、辰砂、黃銅礦、雄黃、雌黃、輝銻礦、輝鉍礦、銅蘭、斑銅礦等復(fù)硫化物：黃鐵礦、毒砂硫鹽：黝銅礦1、方鉛礦PbS（1）化學(xué)成分：PbS，混入物有Ag、Cu、Zn，F(xiàn)e、As、Sb、Bi、Cd、Tl、In、Se等。10（2）晶體結(jié)構(gòu)：11（3）礦物的形態(tài)：Oh，晶體常呈立方體、八面體，主要單形有立方體、菱形十二面體、八面體、三角三八面體等。高溫條件下發(fā)育為立方體、立方體與八面體的聚形；低溫下則發(fā)育成八面體為主。等軸晶系，立方面心格子，硫成立方最緊密堆積，鉛充填于八面體空隙中。1213（4）物理性質(zhì)：鉛灰色，黑色條痕，金屬光澤，平行{100}解理完全。硬度2~3，相對密度7.4~7.6。142閃鋅礦ZnS（1）化學(xué)成分：ZnS，常有鐵摻入，為鋅——鐵不完全類質(zhì)同象替代關(guān)系，鐵最高含量可達(dá)26.2%，15（2）晶臨體結(jié)誰構(gòu)：等軸餐晶系偽，Td（3Li44L36P），F(xiàn)4輕3m，a=洪0.塔54英0n蓬m，Z=轉(zhuǎn)4，16（3）礦物吵的形秘態(tài)：四面墳體，盼立方參體、夏菱形泳十二駱面體臺。閃幼鋅礦回的形根態(tài)有暈一定愿的標(biāo)擔(dān)型性套：高法溫條另件下恭形成——正、鳳負(fù)四廊面體膜和立天方體嬸；中罩低溫誓條件拿下單忠形主屢要為奇菱遽宿十二只面體脫，還姑可見鍛有立島方體風(fēng)和負(fù)莊四面扎體。17（4）物旦理性躁質(zhì)：顏栗色變稈化大猴，無染色——淺黃——棕褐蠢色——黑色絲式等，危甚至艙于有亦綠色顏、紅薪色、涌黃色削等，舊條痕貌為白肝色和兇褐色尾。松際脂或圍半金炮屬光羞澤，糞有的兔還為升金剛抬光澤殼。透他明或陣半透竹明，傳平行{1艱10云}解理恨。硬均度為3.擺5~券4，相份對密并度為3.抓9~鞋4.袍2。（5）成膨因183、黃薄銅礦聽（Cu怒Fe薪S2）[鑒定秀特征]黃銅農(nóng)礦與芝黃鐵贊礦相囑似．相可以懇其較蠟深的洋黃銅兵黃色牢及較蟲低的園硬度慢區(qū)別驢。以愛其脆噴性與戰(zhàn)自然訪金(強(qiáng)延糖展性)區(qū)別宜。194、黃旁鐵礦Fe蚊S2黃鐵輛礦：常有Co、Ni代替Fe，As、Sb、Te代替S。此外冒，還接有一唉些金豈、銀懲、銅衡、鉛活、鋅訂等機(jī)漿械混劇入物彼存在搬于礦熱物中攤。黃選鐵礦英是金聲的主其要載元體礦插物和紋富集靈礦物襪，金撿是以淡明金漢、顯移微狀鼠的金朝、超鑄顯微達(dá)狀的仍金等覺到狀孫態(tài)存酷在于嘴黃鐵車礦中兼。等軸呀晶系庸，Th，a=紫0.冷54浩17葡nm，20212223[物理騙性質(zhì)]淺黃堵銅黃諸色，蚊表面依常具匹有黃圍褐色閉錆色賭；條館痕綠聲黑或卻褐色恐；強(qiáng)悶金屬城光澤欺；不武透明匹。解作理平關(guān)行{1競00廚}和{1帶11惕}極不碑完全鍛；硬浮度6—冷6.販5。相槽對密管度4.張9—敬5.珍2。[鑒定緩特征]晶形轟完好爬，晶坑面有雅條紋觸，致銹密塊屑狀者蓮與黃規(guī)銅礦丑相似鞭，但其據(jù)淺錘銅黃夾色、栽硬度蔽大，許可與缺之區(qū)決別。245、黝吐銅礦Cu12Sb4S13-統(tǒng)Cu12As4S13[物理鐵性質(zhì)]鋼灰瞞色至堂鐵黑晨色(富含界鐵的粒變種)；鋼淺灰色枝至鐵虎黑色堆條痕罰，有拿時帶東褐，我砷黝畫銅礦據(jù)條痕鋤帶櫻著桃紅臺色調(diào)錘，金映屬至煎半金宋屬光嶺澤，厘在