第六講硫化物類

第六講硫化物類1第一頁(yè)，共二十五頁(yè)，編輯于2023年，星期一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(yáng)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。2第二頁(yè)，共二十五頁(yè)，編輯于2023年，星期一2、晶體化學(xué)特點(diǎn)硫化物的晶體結(jié)構(gòu)可看作硫離子作最緊密堆積，陽(yáng)離子位于四面體或八面體空隙，因此，金屬陽(yáng)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(diǎn)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(diǎn)，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?yàn)殛?yáng)離子為親銅元素和過(guò)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(duì)于氧)較小，因而陰陽(yáng)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(jià)鍵的過(guò)渡，以共價(jià)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(duì)晶體對(duì)稱程度的影響大，一般當(dāng)溫度升高時(shí)形成對(duì)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。3第三頁(yè)，共二十五頁(yè)，編輯于2023年，星期一4第四頁(yè)，共二十五頁(yè)，編輯于2023年，星期一3、形態(tài)及物理性質(zhì)簡(jiǎn)單硫化物由于組分簡(jiǎn)單，一般對(duì)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(duì)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第五頁(yè)，共二十五頁(yè)，編輯于2023年，星期一大多數(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(jiǎn)單硫化物的解理較復(fù)硫化物發(fā)育。簡(jiǎn)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(duì)硫[S2]、對(duì)砷[As2]或砷硫?qū)AsS]使硬度增高，可達(dá)5-6.5硫化物相對(duì)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。6第六頁(yè)，共二十五頁(yè)，編輯于2023年，星期一

4、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(jià)態(tài)，也可說(shuō)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(guò)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(shí)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。7第七頁(yè)，共二十五頁(yè)，編輯于2023年，星期一5、分類根據(jù)陰離子特點(diǎn)分為三類：(1)簡(jiǎn)單硫化物：陰離子硫呈S2-與陽(yáng)離子(包括銅型和過(guò)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(duì)硫[S2]2-，對(duì)砷[As2]2-、以及[AsS]2-

、[SbS]2-等與陽(yáng)離子(主要是Fe、Co、Ni等過(guò)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(yáng)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第八頁(yè)，共二十五頁(yè)，編輯于2023年，星期一什么是東陵石？

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(xiàng)鏈珠和手鏈珠，小掛件飾品，也有作擺件。9第九頁(yè)，共二十五頁(yè)，編輯于2023年，星期一二

硫化物的主要礦物介紹代表性礦物有：簡(jiǎn)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第十頁(yè)，共二十五頁(yè)，編輯于2023年，星期一（2）晶體結(jié)構(gòu)：11第十一頁(yè)，共二十五頁(yè)，編輯于2023年，星期一（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。12第十二頁(yè)，共二十五頁(yè)，編輯于2023年，星期一13第十三頁(yè)，共二十五頁(yè)，編輯于2023年，星期一（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(duì)密度7.4~7.6。14第十四頁(yè)，共二十五頁(yè)，編輯于2023年，星期一2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第十五頁(yè)，共二十五頁(yè)，編輯于2023年，星期一（2）晶體結(jié)構(gòu)：等軸晶系，Td（3Li44L36P），F(xiàn)43m，a=0.540nm，Z=4，16第十六頁(yè)，共二十五頁(yè)，編輯于2023年，星期一（3）礦物的形態(tài)：四面體，立方體、菱形十二面體。閃鋅礦的形態(tài)有一定的標(biāo)型性：高溫條件下形成——正、負(fù)四面體和立方體；中低溫條件下單形主要為菱遽十二面體，還可見有立方體和負(fù)四面體。17第十七頁(yè)，共二十五頁(yè)，編輯于2023年，星期一（4）物理性質(zhì)：顏色變化大，無(wú)色——淺黃——棕褐色——黑色等，甚至于有綠色、紅色、黃色等，條痕為白色和褐色。松脂或半金屬光澤，有的還為金剛光澤。透明或半透明，平行{110}解理。硬度為3.5~4，相對(duì)密度為3.9~4.2。（5）成因18第十八頁(yè)，共二十五頁(yè)，編輯于2023年，星期一3、黃銅礦（CuFeS2）[鑒定特征]黃銅礦與黃鐵礦相似．可以其較深的黃銅黃色及較低的硬度區(qū)別。以其脆性與自然金(強(qiáng)延展性)區(qū)別。19第十九頁(yè)，共二十五頁(yè)，編輯于2023年，星期一4、黃鐵礦FeS2黃鐵礦：常有Co、Ni代替Fe，As、Sb、Te代替S。此外，還有一些金、銀、銅、鉛、鋅等機(jī)械混入物存在于礦物中。黃鐵礦是金的主要載體礦物和富集礦物，金是以明金、顯微狀的金、超顯微狀的金等到狀態(tài)存在于黃鐵礦中。等軸晶系，Th，a=0.5417nm，

20第二十頁(yè)，共二十五頁(yè)，編輯于2023年，星期一21第二十一頁(yè)，共二十五頁(yè)，編輯于2023年，星期一22第二十二頁(yè)，共二十五頁(yè)，編輯于2023年，星期一23第二十三頁(yè)，共二十五頁(yè)，編輯于2023年，星期一

[物理性質(zhì)]淺黃銅黃色，表面常具有黃褐色錆色；條痕綠黑或褐色；強(qiáng)金屬光澤；不透明。解理平行{100}和{111}極不完全；硬度6—6.5。相對(duì)密度4.9—5.2。[鑒定特征]晶形完好，晶面有條紋，致密塊狀者與黃銅礦相似，但據(jù)淺銅黃色、硬度大，可與之區(qū)別。24第二十四頁(yè)，共二十五頁(yè)，編輯于2023年，星期一5、黝銅礦Cu12Sb4S13-Cu12As4S13

[物理性質(zhì)]鋼灰色至鐵黑色