硫化物及其類似化合物礦物課件

第四章礦物各論礦物的分類與命名含氧鹽大類硅酸鹽類含氧鹽大類其他含氧鹽類氧化物和氫氧化物大類鹵化物大類硫化物大類自然元素大類7/29/20231概述P184硫化物及其類似化合物包括一系列金屬元素與硫、硒、碲、砷等相化合的化合物。發(fā)現(xiàn)的礦物種達370種左右，約占礦物總數(shù)的1/10，其中硫化物占2/3以上。它們只占地殼總重量的0.15%。很多硫化物礦物是提煉有色金屬和稀有金屬的礦物原料。7/29/20232概述化學(xué)組成陰離子：主要為

S

，少量為

Se（硒）、Te（碲）、As（砷）、Sb（銻）、Bi（鉍）等。

陽離子：主要有：銅型離子：Cu

、Pb

、Zn

、Ag、Hg、Cd（鎘）、Au……靠近銅型離子的過渡型離子：Fe、Co（鈷）、Ni、Mo（鉬）、Mn

、Pt（鉑）……7/29/20233概述類質(zhì)同像替代極廣泛，礦物成分復(fù)雜，Ga（鎵）、Ge（鍺）、In（銦）、Re（錸）等稀有分散元素呈類質(zhì)同像混入物存在，具重要經(jīng)濟價值。7/29/20234概述晶體結(jié)構(gòu)常可看作

S2-等作最緊密堆積，陽離子充填四面體或八面體空隙。硫化物礦物多數(shù)屬等軸晶系，少數(shù)為斜方或單斜晶系，許多礦物都具有較完整的晶體形態(tài)。7/29/20235概述礦物的化學(xué)鍵由離子鍵為主。但銅型離子的半徑小、電價較高，極化能力強；陰離子的半徑較大、電負性較低，易被極化。陰陽離子之間很容易產(chǎn)生強極化作用，使化學(xué)鍵向金屬鍵或共價鍵過渡。同質(zhì)多像現(xiàn)象普遍，主要取決于形成溫度及成礦溶液的酸堿度等。7/29/20236概述分類依據(jù)：陰離子特點簡單硫化物：硫以S2-與陽離子結(jié)合而成的化合物，如方鉛礦（PbS）、閃鋅礦(ZnS)等。復(fù)硫化物：陰離子以對硫[S2]2-、對砷[As2]2-及[AsS]2-等與陽離子結(jié)合而成的化合物。如黃鐵礦(FeS2)等。硫鹽：S

與半金屬元素As、Sb、Bi結(jié)合組成絡(luò)陰離子[AsS3]3-、[SbS3]3-等，再與陽離子結(jié)合為化合物。如黝銅礦

（Cu12As4S13)等。7/29/20237概述物理性質(zhì)：取決于礦物的成分、結(jié)構(gòu)及鍵力特征。具明顯金屬鍵的硫化物(方鉛礦、黃銅礦……)：金屬色，條痕深色，金屬光澤，不透明，強導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性；但多數(shù)礦物具脆性，條痕色比顏色深，有些礦物還具有完全解理具明顯共價鍵的礦物(閃鋅礦、辰砂……)：鮮艷彩色，條痕為淺色或彩色，金剛光澤，半透明。電和熱的不良導(dǎo)體，但大多數(shù)硬度低、熔點低。7/29/20238概述絕大部分硫化物是熱液作用的產(chǎn)物。高溫?zé)嵋弘A段主要形成輝鉬礦、輝鉍礦、磁黃鐵礦、毒砂等。中溫?zé)嵋弘A段形成黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦等。低溫?zé)嵋弘A段形成雄黃、雌黃、輝銻礦、辰砂等。7/29/20239概述簡單硫化物方鉛礦閃鋅礦辰砂黃銅礦輝銻礦雌黃雄黃輝鉬礦復(fù)硫化物黃鐵礦白鐵礦7/29/202310方鉛礦化學(xué)組成：PbS,成分中常含Ag、Bi、Sb、Se等晶體形態(tài)：常呈立方體晶形，有時以八面體與立方體聚形出現(xiàn)，粒狀集合體。物理性質(zhì)：鉛灰色；條痕灰黑色；金屬光澤。硬度2~3；比重7.4~7.6。具弱導(dǎo)電性。Galena.

Location:Kansas,USA7/29/202311方鉛礦成因產(chǎn)狀：主要產(chǎn)于中溫?zé)嵋憾嘟饘倭蚧锏V床中。常與閃鋅礦、黃銅礦、黃鐵礦、螢石等共生。方鉛礦在地表易風(fēng)化成鉛礬（PbSO4

）和白鉛礦（PbCO3

）。用途：

提煉Pb最主要的礦石；主要產(chǎn)地：中國鉛鋅礦的產(chǎn)地以云南金頂、廣東凡口、青海錫鐵山等地最著名。方鉛礦，白云石，黃銅礦Galena,Dolomite,Chalcopyrite

Location:Missouri,USA7/29/202312閃鋅礦化學(xué)組成：ZnS,，成分中通常含有Fe、Cd、In等各種類質(zhì)同象混入物。含F(xiàn)e超過10%者稱為鐵閃鋅礦，富鎘者稱鎘閃鋅礦。晶體形態(tài)：晶形常呈四面體，晶面上三角形花紋。通常為粒狀集合體。7/29/202313閃鋅礦物理性質(zhì)：當含鐵量增多時，顏色由淺黃褐到鐵黑色，

條痕白色~褐色；金剛光澤至半金屬光澤；半透明到幾乎不透明。硬度3~4。比重3.9~4.1。不導(dǎo)電。7/29/202314閃鋅礦主要用途：最重要的鋅礦石礦物，綜合利用Cd、In、Ga、Ge等稀有金屬。其它閃鋅礦是分布最廣的鋅礦物。主要為熱液成因，幾乎總是與方鉛礦共生。閃鋅礦在地表易風(fēng)化成菱鋅礦（ZnCO3

）。SphaleriteandBarite閃鋅礦和重晶石

Location:Peru7/29/202315辰砂化學(xué)組成：HgS，有時含Se、Sb、Cu、Te等。晶體形態(tài)：單晶呈板狀，雙晶常見，常呈以c軸為雙晶軸的穿插雙晶(矛狀雙晶)

。常呈粒狀、致密塊狀集合體。物理性質(zhì)：紅色；條痕紅色；金剛光澤，半透明。硬度2~2.5；比重8.1。不導(dǎo)電。7/29/202316辰砂主要用途：含汞86.2％，幾乎是提煉汞的唯一原料。辰砂，古稱丹砂、朱砂或砂,是古代煉丹的重要原料。中國是辰砂主要出產(chǎn)國之一，以湖南晃縣和貴州銅仁、婺源最為著名。

涂朱甲骨朱筆御批

7/29/202317黃銅礦化學(xué)組成：

CuFeS2，混入物有Mn、Ag等。晶體形態(tài)：單晶不常見。集合體呈粒狀或致密塊狀。物理性質(zhì)：黃銅色，條痕綠黑色；金屬光澤;硬度3~4。比重4.1~4.3，具導(dǎo)電性。主要用途：提煉Cu的重要礦石礦物。7/29/202318黃銅礦黃銅礦是一種重要的原生銅礦物，許多次生銅礦物都是由它變化而來。黃銅礦在地表氧化后形成CuSO4溶液，在氧化帶遇到石灰?guī)r時，形成孔雀石Cu2[CO3](OH)2或藍銅礦Cu3[CO3]2(OH)2，也可形成褐鐵礦鐵帽。在還原條件下，與原生硫化物黃銅礦、黃鐵礦、方鉛礦等相互作用，可形成輝銅礦（Cu2S）、銅藍（CuS）、斑銅礦（Cu5FeS4）等，形成銅礦床次生富集帶。7/29/202319黃銅礦中國的主要產(chǎn)地集中在長江中下游地區(qū)、川滇地區(qū)、山西南部中條山地區(qū)、甘肅的河西走廊以及西藏高原等。其中以江西德興、西藏玉龍等銅礦最著名。7/29/202320輝銻礦化學(xué)組成：Sb2S3,，含少量As、Ag等混入物。晶體形態(tài)：單晶呈柱狀或針狀，柱面有縱紋。常呈柱狀、針狀、束狀集合體。物理性質(zhì)：鋼灰-鉛灰色；表面常有藍色的錆色；條痕灰黑色；金屬光澤。硬度2-2.5；比重4.15-4.66。7/29/202321輝銻礦主要用途：提煉銻的最主要的礦物原料。主要產(chǎn)地中國是世界最主要的產(chǎn)銻國。輝銻礦礦床分布于湖南、貴州、廣西、廣東、云南等省區(qū)。7/29/202322雌黃化學(xué)組成：As2S3，混入物Sb可達2.7%

。晶體形態(tài)：單晶體呈板狀或短柱狀，集合體呈片狀、梳狀、土狀等。物理性質(zhì)：檸檬黃色；條痕鮮黃色；油脂至金剛光澤。硬度1~2，薄片具撓性。比重3.4-3.5。7/29/202323雌黃主要用途：雌黃含砷60.91％。用于制取砷和砷化物。其它雌黃是典型的低溫?zé)嵋旱V物，經(jīng)常與雄黃共生。中國湖南慈利、云南南華等為著名產(chǎn)地。7/29/202324雄黃化學(xué)組成：AsS晶體形態(tài)：單晶呈柱狀，少見。集合體粒狀、致密塊狀，有時為土狀、粉末狀或皮殼狀。物理性質(zhì)：桔紅色；條痕桔黃色；晶面金剛光澤，斷面油脂光澤。硬度1.5~2。比重3.6。7/29/202325雄黃主要用途：含砷70.0％，主要用于提取砷和制備砷化物。雄黃是中國傳統(tǒng)中藥材，具殺菌、解毒功效。雌黃和雄黃-----鴛鴦礦石

7/29/202326辰砂、雄黃、雌黃之對比

礦物辰砂雄黃雌黃成分HgSAs4S4

或AsSAs2S3晶系三方單斜單斜形態(tài)分散粒狀柱狀、致密粒狀、土狀塊體短柱狀、板狀、片狀、土狀顏色紅色，有鉛灰色錆色桔紅色檸檬黃色條痕紅色桔黃色鮮黃色光澤金剛光澤金剛光澤，斷面樹脂光澤金剛光澤，斷面油脂光澤解理{1010}

完全{010}完全{010}

極完全，薄片具撓性硬度2-2.51.5-21-2比重8.0-8.23.63.4-3.5用途提煉Hg；單晶可作激光調(diào)制晶體；中藥(丹砂)。提取As、制砷化物；中藥材；用于農(nóng)藥、顏料、玻璃等工業(yè)。提煉As、制砷化物；中藥成因低溫?zé)嵋旱V床的典型礦物7/29/202327輝鉬礦化學(xué)組成:

MoS2，類質(zhì)同象混入物有Re、Se等。晶體形態(tài):

單晶呈六方板狀，但往往不完全，晶面上常有條紋。鱗片狀或片狀集合體。物理性質(zhì):

鉛灰色；條痕鉛灰色;金屬光澤;硬度1；薄片具橈性;有滑感;比重5.0，導(dǎo)電性低于石墨。7/29/202328輝鉬礦成因及用途：分布最廣的鉬礦物，在地表條件下常分解成粉末狀的黃色鉬華MoO3。提煉鉬的主要礦物原料。自然界已知含錸最高的礦物，是提煉錸的最主要礦物原料。主要產(chǎn)地：河南、陜西、山西等省都有出產(chǎn)，總儲量已躍居世界前列。灤川鉬業(yè)7/29/202329黃鐵礦化學(xué)組成:

FeS2,混入物有Co、Ni等。晶體形態(tài):

晶形常呈立方體、五角十二面體或其聚形,八面體少見。在立方體晶面上常能見到晶面條紋。物理性質(zhì):

淺銅黃色，表面常有褐黃色的錆色，條痕綠黑色；金屬光澤。硬度6~6.5；斷口參差狀。比重4.9-5.2。良導(dǎo)電體，無磁性。7/29/202330黃鐵礦黃鐵礦因淺黃銅的顏色和明亮的金屬光澤，常被誤認為是黃金，故又稱為“愚人金”。如何識別“愚人金”和真正的黃金呢？條痕：金礦---金黃色，黃鐵礦---綠黑色比重：金---15.6-18.3，黃鐵礦---4.9-5.2。

7/29/202331黃鐵礦主要用途：為提取S、制造H2SO4的主要原料；可綜合利用Au、Co、Ni、As、Cu、Ag等；黃鐵礦是地殼中分布最廣的一種硫化物礦物，見于多種成因的礦石和巖石中，而煤層中的黃鐵礦往往成結(jié)核狀產(chǎn)出。中國黃鐵礦的產(chǎn)地以甘肅白銀廠、廣東云浮、安徽新橋等為著名。7/29/202332黃鐵礦黃鐵礦在氧化帶不穩(wěn)定，易分解形成氫氧化鐵如針鐵礦等，經(jīng)脫水作用，可形成穩(wěn)定的褐鐵礦，且往往依黃鐵礦成假象。

------鐵帽7/29/202333白鐵礦化學(xué)組成：成分同黃鐵礦。晶體形態(tài)：單晶呈板狀，有時呈矛頭狀，雞冠狀反復(fù)雙晶。通常結(jié)核狀、皮殼狀產(chǎn)出。物理性質(zhì)：淡銅黃色，條痕黑色；金屬光澤。硬度