11-硫化物及其类似化合物矿物

12:101第四章矿物各论►矿物的分类与命名►含氧盐大类硅酸盐类►含氧盐大类其他含氧盐类►氧化物和氢氧化物大类►卤化物大类硫化物大类自然元素大类12:102概述P184►硫化物及其类似化合物包括一系列金属元素与硫、硒、碲、砷等相化合的化合物。►发现的矿物种达370种左右，约占矿物总数的1/10，其中硫化物占2/3以上。►它们只占地壳总重量的0.15%。►很多硫化物矿物是提炼有色金属和稀有金属的矿物原料。12:103概述►化学组成阴离子：主要为S，少量为Se（硒）、Te（碲）、As（砷）、Sb（锑）、Bi（铋）等。阳离子：主要有：•铜型离子：Cu、Pb、Zn、Ag、Hg、Cd（镉）、Au……•靠近铜型离子的过渡型离子：Fe、Co（钴）、Ni、Mo（钼）、Mn、Pt（铂）……12:104概述►类质同像替代极广泛，矿物成分复杂，Ga（镓）、Ge（锗）、In（铟）、Re（铼）等稀有分散元素呈类质同像混入物存在，具重要经济价值。12:105概述►晶体结构►常可看作S2-等作最紧密堆积，阳离子充填四面体或八面体空隙。►硫化物矿物多数属等轴晶系，少数为斜方或单斜晶系，许多矿物都具有较完整的晶体形态。12:106概述►矿物的化学键由离子键为主。但铜型离子的半径小、电价较高，极化能力强；阴离子的半径较大、电负性较低，易被极化。阴阳离子之间很容易产生强极化作用，使化学键向金属键或共价键过渡。►同质多像现象普遍，主要取决于形成温度及成矿溶液的酸碱度等。12:107概述►分类依据：阴离子特点简单硫化物：硫以S2-与阳离子结合而成的化合物，如方铅矿（PbS）、闪锌矿(ZnS)等。复硫化物：阴离子以对硫[S2]2-、对砷[As2]2-及[AsS]2-等与阳离子结合而成的化合物。如黄铁矿(FeS2)等。硫盐：S与半金属元素As、Sb、Bi结合组成络阴离子[AsS3]3-、[SbS3]3-等，再与阳离子结合为化合物。如黝铜矿（Cu12As4S13)等。12:108概述►物理性质：取决于矿物的成分、结构及键力特征。具明显金属键的硫化物(方铅矿、黄铜矿……)：金属色，条痕深色，金属光泽，不透明，强导电性和导热性；但多数矿物具脆性，条痕色比颜色深，有些矿物还具有完全解理具明显共价键的矿物(闪锌矿、辰砂……)：鲜艳彩色，条痕为浅色或彩色，金刚光泽，半透明。电和热的不良导体，但大多数硬度低、熔点低。12:109概述►绝大部分硫化物是热液作用的产物。高温热液阶段主要形成辉钼矿、辉铋矿、磁黄铁矿、毒砂等。中温热液阶段形成黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、黄铁矿等。低温热液阶段形成雄黄、雌黄、辉锑矿、辰砂等。12:1010概述•简单硫化物–方铅矿–闪锌矿–辰砂–黄铜矿–辉锑矿–雌黄–雄黄–辉钼矿•复硫化物–黄铁矿–白铁矿12:1011方铅矿►化学组成：PbS,成分中常含Ag、Bi、Sb、Se等►晶体形态：常呈立方体晶形，有时以八面体与立方体聚形出现，粒状集合体。►物理性质：铅灰色；条痕灰黑色；金属光泽。硬度2~3；比重7.4~7.6。具弱导电性。Galena.Location:Kansas,USA12:1012方铅矿►成因产状：主要产于中温热液多金属硫化物矿床中。常与闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿、萤石等共生。方铅矿在地表易风化成铅矾（PbSO4）和白铅矿（PbCO3）。►用途：提炼Pb最主要的矿石；►主要产地：中国铅锌矿的产地以云南金顶、广东凡口、青海锡铁山等地最著名。方铅矿，白云石，黄铜矿Galena,Dolomite,ChalcopyriteLocation:Missouri,USA12:1013闪锌矿►化学组成：ZnS,，成分中通常含有Fe、Cd、In等各种类质同象混入物。►含Fe超过10%者称为铁闪锌矿，富镉者称镉闪锌矿。►晶体形态：晶形常呈四面体，晶面上三角形花纹。通常为粒状集合体。12:1014闪锌矿►物理性质：当含铁量增多时，颜色由浅黄褐到铁黑色，条痕白色~褐色；金刚光泽至半金属光泽；半透明到几乎不透明。硬度3~4。比重3.9~4.1。不导电。12:1015闪锌矿►主要用途：最重要的锌矿石矿物，综合利用Cd、In、Ga、Ge等稀有金属。►其它闪锌矿是分布最广的锌矿物。主要为热液成因，几乎总是与方铅矿共生。闪锌矿在地表易风化成菱锌矿（ZnCO3）。SphaleriteandBarite闪锌矿和重晶石Location:Peru12:1016辰砂►化学组成：HgS，有时含Se、Sb、Cu、Te等。►晶体形态：单晶呈板状，双晶常见，常呈以c轴为双晶轴的穿插双晶(矛状双晶)。常呈粒状、致密块状集合体。►物理性质：红色；条痕红色；金刚光泽，半透明。硬度2~2.5；比重8.1。不导电。12:1017辰砂►主要用途：含汞86.2％，几乎是提炼汞的唯一原料。►辰砂，古称丹砂、朱砂或砂,是古代炼丹的重要原料。►中国是辰砂主要出产国之一，以湖南晃县和贵州铜仁、婺源最为著名。涂朱甲骨朱笔御批12:1018黄铜矿►化学组成：CuFeS2，混入物有Mn、Ag等。►晶体形态：单晶不常见。集合体呈粒状或致密块状。►物理性质：黄铜色，条痕绿黑色；金属光泽;硬度3~4。比重4.1~4.3，具导电性。►主要用途：提炼Cu的重要矿石矿物。12:1019黄铜矿►黄铜矿是一种重要的原生铜矿物，许多次生铜矿物都是由它变化而来。►黄铜矿在地表氧化后形成CuSO4溶液，在氧化带遇到石灰岩时，形成孔雀石Cu2[CO3](OH)2或蓝铜矿Cu3[CO3]2(OH)2，也可形成褐铁矿铁帽。►在还原条件下，与原生硫化物黄铜矿、黄铁矿、方铅矿等相互作用，可形成辉铜矿（Cu2S）、铜蓝（CuS）、斑铜矿（Cu5FeS4）等，形成铜矿床次生富集带。12:1020黄铜矿►中国的主要产地集中在长江中下游地区、川滇地区、山西南部中条山地区、甘肃的河西走廊以及西藏高原等。►其中以江西德兴、西藏玉龙等铜矿最著名。12:1021辉锑矿►化学组成：Sb2S3,，含少量As、Ag等混入物。►晶体形态：单晶呈柱状或针状，柱面有纵纹。常呈柱状、针状、束状集合体。►物理性质：钢灰-铅灰色；表面常有蓝色的锖色；条痕灰黑色；金属光泽。硬度2-2.5；比重4.15-4.66。12:1022辉锑矿►主要用途：提炼锑的最主要的矿物原料。►主要产地中国是世界最主要的产锑国。辉锑矿矿床分布于湖南、贵州、广西、广东、云南等省区。12:1023雌黄►化学组成：As2S3，混入物Sb可达2.7%。►晶体形态：单晶体呈板状或短柱状，集合体呈片状、梳状、土状等。►物理性质：柠檬黄色；条痕鲜黄色；油脂至金刚光泽。硬度1~2，薄片具挠性。比重3.4-3.5。12:1024雌黄►主要用途：雌黄含砷60.91％。用于制取砷和砷化物。►其它雌黄是典型的低温热液矿物，经常与雄黄共生。中国湖南慈利、云南南华等为著名产地。12:1025雄黄►化学组成：AsS►晶体形态：单晶呈柱状，少见。集合体粒状、致密块状，有时为土状、粉末状或皮壳状。►物理性质：桔红色；条痕桔黄色；晶面金刚光泽，断面油脂光泽。硬度1.5~2。比重3.6。12:1026雄黄►主要用途：含砷70.0％，主要用于提取砷和制备砷化物。雄黄是中国传统中药材，具杀菌、解毒功效。雌黄和雄黄-----鸳鸯矿石12:1027辰砂、雄黄、雌黄之对比矿物辰砂雄黄雌黄成分HgSAs4S4或AsSAs2S3晶系三方单斜单斜形态分散粒状柱状、致密粒状、土状块体短柱状、板状、片状、土状颜色红色，有铅灰色锖色桔红色柠檬黄色条痕红色桔黄色鲜黄色光泽金刚光泽金刚光泽，断面树脂光泽金刚光泽，断面油脂光泽解理{1010}完全{010}完全{010}极完全，薄片具挠性硬度2-2.51.5-21-2比重8.0-8.23.63.4-3.5用途提炼Hg；单晶可作激光调制晶体；中药(丹砂)。提取As、制砷化物；中药材；用于农药、颜料、玻璃等工业。提炼As、制砷化物；中药成因低温热液矿床的典型矿物12:1028辉钼矿►化学组成:MoS2，类质同象混入物有Re、Se等。►晶体形态:单晶呈六方板状，但往往不完全，晶面上常有条纹。鳞片状或片状集合体。►物理性质:铅灰色；条痕铅灰色;金属光泽;硬度1；薄片具桡性;有滑感;比重5.0，导电性低于石墨。12:1029辉钼矿►成因及用途：分布最广的钼矿物，在地表条件下常分解成粉末状的黄色钼华MoO3。提炼钼的主要矿物原料。自然界已知含铼最高的矿物，是提炼铼的最主要矿物原料。►主要产地：河南、陕西、山西等省都有出产，总储量已跃居世界前列。滦川钼业12:1030黄铁矿►化学组成:FeS2,混入物有Co、Ni等。►晶体形态:晶形常呈立方体、五角十二面体或其聚形,八面体少见。在立方体晶面上常能见到晶面条纹。►物理性质:浅铜黄色，表面常有褐黄色的锖色，条痕绿黑色；金属光泽。硬度6~6.5；断口参差状。比重4.9-5.2。良导电体，无磁性。12:1031黄铁矿►黄铁矿因浅黄铜的颜色和明亮的金属光泽，常被误认为是黄金，故又称为“愚人金”。►如何识别“愚人金”和真正的黄金呢？条痕：金矿---金黄色，黄铁矿---绿黑色比重：金---15.6-18.3，黄铁矿---4.9-5.2。12:1032黄铁矿►主要用途：为提取S、制造H2SO4的主要原料；可综合利用Au、Co、Ni、As、Cu、Ag等；►黄铁矿是地壳中分布最广的一种硫化物矿物，见于多种成因的矿石和岩石中，而煤层中的黄铁矿往往成结核状产出。►中国黄铁矿的产地以甘肃白银厂、广东云浮、安徽新桥等为著名。12:1033黄铁矿►黄铁矿在氧化带不稳定，易分解形成氢氧化铁如针铁矿等，经脱水作用，可形成稳定的褐铁矿，且往往依黄铁矿成假象。------铁帽12:1034白铁矿►化学组成：成分同黄铁矿。►晶体形态：单晶呈板状，有时呈矛头状，鸡冠状反复双晶。通常结核状、皮壳状产出。►物理性质：淡铜黄色，条痕黑色；金属光泽。硬度5~6；性脆；比重4.9。具弱导电性。►分布：在自然界的分布远较黄铁矿少，并且不形成大量的聚积。12:1035概述•简单硫化物–方铅矿–闪锌矿–辰砂–黄铜矿–辉锑矿–雌黄–雄黄–辉钼矿•复硫化物–黄铁矿–白铁矿12:1036思考题►简述硫化物矿物在晶体结构、形态、物理性质及成因等方面的特征。硫化物主要是由哪种地质作用形成的？►金属矿床氧化带的地表露头出现的“铁帽”是怎么形成的？►掌握常见硫化物及其类似化合物矿物的化学成分，了解它们主要的用途。氧化物常见有砂矿，而硫化物却没有，为什么？