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第二大类

第二大类. 硫化物及其类似化合物. 总论. 硫化物 = 金属 / 半金属元素 + 硫 已经发现 300 多种 , 约 26 种造矿元素所组成 热液作用的产物 ( 绝大多数 ) 表生作用 ( 少数 ). 一、化学组成. 1. 组成元素： 阴离子： S ，少量 Se 、 Te 、 As 、 Sb 、 Bi 阳离子：铜型离子、靠近铜型离子的过渡型离子（ Cu 、 Pb 、 Zn 、 Ag 、 Hg 、 Fe 、 Co 、 Ni ）. 注意：. 其中 As 、 Sb 、 Bi 既可作为阳离子又可作为阴离子 S 可以具有不同价态：

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第二大类

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  1. 第二大类 硫化物及其类似化合物

  2. 总论 • 硫化物=金属/半金属元素+硫 • 已经发现300多种,约26种造矿元素所组成 • 热液作用的产物(绝大多数) • 表生作用(少数)

  3. 一、化学组成 1.组成元素： • 阴离子：S，少量Se、Te、As、Sb、Bi • 阳离子：铜型离子、靠近铜型离子的过渡型离子（Cu、Pb、Zn、Ag、Hg、Fe、Co、Ni）

  4. 注意： • 其中As、Sb、Bi既可作为阳离子又可作为阴离子 • S可以具有不同价态： 大部分以S2-的形式和阳离子结合； 部分以对硫[S2]2-形式与阳离子结合； 还可以以络阴离子团[AsS3]3-、[SbS3]3-和阳离子结合 • 类质同像替代非常广泛

  5. 二、晶体化学特点 • 紧密堆积方式：S离子作最紧密堆积，阳离子位于其形成的四面体或者八面体空隙 • 同质多像普遍： 温度升高对称程度较高的变体（表II－9－2） • 简单硫化物和二硫化物的主要结构类型见表II－9－3

  6. 三、形态及物理性质 • 形态： 对称程度较高（组分简单）等轴晶系/六方晶系（多数） 斜方晶系、单斜晶系（少数） 晶形较好（黄铁矿、毒砂等复硫化物） 粒状、块状集合体（硫盐）

  7. 2.物理性质（光学性质＋力学性质） 大多数： 颜 色：金属色 光 泽：金属光泽 透明度：不透—微透 反射率：强 Eg： 方铅矿、黄铜矿、黄铁矿 少 数： 颜 色：非金属色 光 泽：金刚光泽 透明度：半透明 反射率：中等 Eg： 闪锌矿、辰砂、雄黄、雌黄

  8. 解理： 简单硫化物比复硫化物解理发育 • 硬度： 简单硫化物和硫盐：低（2-4） • 层状结构的硫化物：1-2 • 复硫化物:硬度较高(5-6.5) • 相对密度:较大,4以上

  9. 四、成因及产状 • 绝大部分——热液作用 • 少 量——表生作用 • 少 量——伟晶作用

  10. 五、分类 根据阴离子特点分为三类： • 简单硫化物：S2－＋阳离子 • 复硫化物：哑铃状的阴离子＋阳离子 • 硫盐：络阴离子团＋铜型离子

  11. 第一类 简单硫化物（☆ ☆ ） • 辉铜矿族： 辉铜矿、 辉银矿 • 方铅矿族： 方铅矿 • 闪锌矿族： 闪锌矿亚族：闪锌矿 纤维锌矿亚族：纤维锌矿 • 辰 砂 族： 辰砂 • 黄铜矿族： 黄铜矿亚族：黄铜矿 • 黝锡矿亚族：黝锡矿 • 斑铜矿族： 斑铜矿 • 磁黄铁矿族：红砷镍矿、磁黄铁矿 • 镍黄铁矿族：镍黄铁矿 • 辉锑矿族： 辉锑矿、辉铋矿 • 铜 蓝 族： 铜蓝 • 雌 黄 族： 雌黄 • 雄 黄 族： 雄黄 • 辉钼矿族： 辉钼矿

  12. 第二类 复硫化物（ ☆ ） • 黄铁矿－白铁矿族： • 黄铁矿亚族：黄铁矿 • 白铁矿亚族：白铁矿 • 辉砷钴矿—毒砂族： • 辉砷钴矿亚族：辉砷钴矿 • 毒砂亚族：毒砂

  13. 第三类 硫盐（不要求掌握） • 铜的硫盐： 黝铜矿族：黝铜矿－砷黝铜矿 • 银的硫盐： 硫砷银矿族：硫砷银矿、硫锑银矿 • 铅的硫盐： 脆硫锑铅矿族：脆硫锑铅矿 斜硫锑铅矿族：斜硫锑铅矿

  14. 砷黝铜矿Tennantitew/ QuartzEl Cobre Mine, Zacatecas, Mexico17x11cm

  15. 硫锑铜银矿PolybasiteLa Luz Mine, Guanajuato, Mexico5x3.5cm

  16. 方铅矿 (Galena) PbS • 一般特点 • 化学组成:成分中常含Ag、Bi、Sb、Se等。 • 成因产状:方铅矿是自然界分布最广的含铅矿物。形成于不同温度的热液过程，其中以中温热液过程为最主要，经常与闪锌矿一起形成铅锌硫化物矿床。 在氧化带，方铅矿不稳定，转变为铅矾、白铅矿等一系列次生矿物： PbS+2O2→PbSO4PbSO4+CO2+H2O→PbCO3+H2SO4

  17. 主要产地:美国的密苏里州、科罗拉多州、犹它州、田纳西州、加利福尼亚州；英格兰；苏格兰；澳大利亚主要产地:美国的密苏里州、科罗拉多州、犹它州、田纳西州、加利福尼亚州；英格兰；苏格兰；澳大利亚 • 名称来源:含铅，常呈立方体晶形；英文名galena来自拉丁词汇galena，意思是铅矿石。

  18. 晶体结构 • 对称特点: 等轴晶系，点群m3m，空间群Fm3m • 晶胞参数:ao=5.93Å，Z=4 • 晶体结构:晶体结构属NaCL型，表现于硫离子按立方最紧密堆积，而铅离子充填于所有八面体空隙中，阴阳离子的配位数均为6。

  19. 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。 • 集合体常呈粒状或大块状，易碎裂。有时生有双晶。

  20. 方铅矿GALENA- StateOklahoma6x7cm

  21. 方铅矿、石英、黄铁矿 Galena, Quartz, PyriteMadan,Bulgaria10x7cm

  22. Galena on quartzIsaac Grube Freiberg, Saxony, Germany10x8.5 cm

  23. 物理性质 硬度:2-3 比重:7.4-7.6 解理:具立方体解理；解理平行{100}完全；含Bi的亚种，则见有平行 {111}裂理纹 断口:整齐(少见) 颜色:铅灰色 条痕:黑 色 透明度:不透明 光泽:强金属光泽 发光性: ---- 折射率: ---- 其他 性脆，具弱导电性和良检波性 

  24. 闪锌矿 （Sphalerite） ZnS 一般特点 • 化学组成:通常含有各种类质同象混入物。 • 成因产状:闪锌矿常见于各种热液成因矿床中，是分布最广的锌矿物。在高温热液矿床中，闪锌矿成分中通常富含Fe、In、Se和Sn；在中低温热液矿床中则含Cd，Ga，Ge和Tl。此外，闪锌矿还有表生沉积成因的。 • 主要产地:密苏里州卓普林的大矿床、新泽西州弗兰克林；矿石晶体在瑞士比内索被发掘；产地还有西班牙欧罗巴的皮克斯，加拿大，中国。 • 名称来源:闪锌矿有许多别名，如锌混合物或黑家伙（指它的黑色变体）。 sphalerite来自希腊语sphaleros，意思是背信弃义，因为它颜色多变（铁含量增加时，它的颜色变深）。

  25. 晶体结构 • 对称特点: 等轴晶系；点群43m;空间群F43m • 晶胞参数:ao=5.3985Å；Z=4 • 晶体结构:晶体结构表现于硫离子成立方最紧密堆积，锌离子充填于半数的四面体空隙中，每个锌离子被四个硫离子包形成四面体配位。阴阳离子的配位数均为4。各个四面体恒具同一方式。

  26. 晶体形态 • 晶形常呈四面体，有时呈菱形十二面体，以（111）为接合面成双晶，双晶轴平行[111]。 • 集合体常呈致密块状、粒状。常生有双晶。

  27. 物理性质 • 硬度:3.5-4 • 比重:3.9-4.2，随含Fe量的增加而降低 • 解理:解理平行{110}完全 • 断口:贝壳状 • 颜色:颜色随其中含铁高低而改变，含铁低者为黄色、褐色，含铁高者为黑色（铁闪锌矿）。 • 条痕:随其中含铁增高条痕由白色至褐色 • 透明度:随其中含铁增高从透明至半透明 • 光泽:随其中含铁增高由树脂光泽至半金属光泽 • 发光性:有的闪锌矿现摩擦发光性 • 折射率:---- • 其他：性脆。溶解于热盐酸。

  28. [鉴定特征] • 晶形、菱形十二面体完全解理、光泽以及经常与方铅矿密切共生。 • 在特定条件下，闪锌矿能变成褐铁矿，异极矿和菱铁矿。

  29. 辰砂 （Cinnabar） HgS 一般特点 • 化学组成:Hg86.2%，S13.8%。有时含Se(达1%)、Sb、Cu、Te（0.0n-0.n%）混入物。 • 成因产状:辰砂是分布最广的汞矿物。形成于低温热液过程中，并由碱性介质中沉淀。有时发现有外生成因的辰砂，形成于氧化带的下部，由黑黝铜矿（含Hg达13.71%的黝铜矿）分解而成。 • 主要产地:中国的湖南、贵州等地；美国西部；西班牙；墨西哥 • 名称来源:cinnabar来自于希腊语kinnabaris,该词可能是阿拉伯语zinjafr或是波斯语Zinjifrab,意为龙之血。

  30. 晶体结构 • 对称特点: 三方晶系，点群32，空间群P312 • 晶胞参数:ao=4.14Å，co=9.49Å，Z=3 • 晶体结构:晶体结构属变形NaCl型结构。

  31. 晶体形态 • 双晶常见，常成以c轴为双晶轴的贯穿双晶。常见菱面体晶形或粒状集合体。

  32. 辰砂CinnabarAlmadin Co.,California9x7cm

  33. 辰砂 CinnabarSzechuan,China 6.5x4cm

  34. 物理性质 • 硬度:2-2.5 • 比重:8.05 • 解理: 解理平行{10-10}完全 • 断口:不整齐 • 颜色:猩红色；有时表面呈铅灰的锖色 • 条痕: 红色 • 透明度:透明至不透明 • 光泽:金刚光泽 • 发光性: ---- • 折射率: No=2.913(Na),Ne=3.272(Na) • 其 他： --- 

  35. [鉴定特征] • 红色及红色条痕色；比重大，硬度低。 • 黑辰砂与辰砂的不同是：灰色；条痕黑色，金属光泽，无解理，比重7.7，导电性良好。

  36. 黄铜矿 （Chalcopyrite） CuFeS2 一般特点 • 化学组成: Cu 34.56%,S34.92%。当形成温度高于200℃时，其成分与理想化学式比较，S不足，即（Cu+Fe）:S>1。形成温度越高，缺S便越多。形成温度低于200℃时，其成分与理想化学式一致，即（Cu+Fe）:S=1。混入物有Mn、Sb、Ag、Zn、In、Bi等。 • 成因产状: 黄铜矿可形成于多种地质条件下。它出现于与基性岩有关的铜镍硫化物岩浆矿床中。它是斑岩铜矿中的主要矿物成分之一。接触交代矿床中的黄铜矿系后期热液作用的产物。在某些沉积成因（包括火山沉积成因）的层状铜矿中。

  37. 主要产地：犹它州宾安、蒙大那州孤山、宾夕法尼亚州切斯特区、亚利桑那州、新墨西哥州；安大略省、魁北克省；英格兰；瑞典；西班牙；墨西哥 主要产地：犹它州宾安、蒙大那州孤山、宾夕法尼亚州切斯特区、亚利桑那州、新墨西哥州；安大略省、魁北克省；英格兰；瑞典；西班牙；墨西哥 • 名称来源:黄色，含铜的矿物。英文名chalcopyrite来自希腊语，chalkos指铜，pyrife指火一般的。也称铜质黄铁矿。

  38. 晶体结构 • 对称特点: 四方晶系；点群42m。空间群I42d • 晶胞参数:ao=5.24Å；co=10.32Å；Z=4。 • 晶体结构:晶体结构类似闪锌矿，即其单位晶胞好似由两个闪锌矿晶胞叠加而成。黄铜矿常呈四方四面体晶形。常见者为致密块状或粒状。

  39. 晶体形态 • 单晶体不常见，晶形呈四方四面体、四方偏三角面体、四方双锥。 • 块大或紧凑；有时生有双晶。

  40. 物理性质 硬度: 3-4 比重: 4.1-4.3 解理:不良 断口:贝壳状至不整齐 颜色:黄铜色，但往往带有暗黄或斑状锖色 条痕:绿黑色 透明度:不透明 光泽:金属光泽 发光性: ---- 折射率: ---- 其他 性脆。能导电。溶于硝酸。

  41. [鉴定特征] • 黄铜矿与黄铁矿相似，但可以其更黄的颜色和较低的硬度加以区别。 • 在特定条件下，它转化成辉铜矿，靛铜矿，硅孔雀石和孔雀石。

  42. 辉锑矿 （Stibnite/Antimonite） Sb2S3 一般特点 • 化学组成: Sb 71.4%，S 28.6%。含少量As、Pb、Ag、Cu、Fe(0.0n-0.n%)，基本上为机械混入物。 • 成因产状:辉锑矿为分布最广的锑矿物，见于中低温热液矿床中。此外，它常见于一些矿化较复杂的热液脉内，少量辉锑矿还见于热泉沉积物和火山凝华物中。

  43. 主要产地: 美国衣阿华州科乌德阿伦区、加利福尼亚州、俄勒冈州、内华达州；英格兰的康沃尔；罗马尼亚；墨西哥；中国。一些最好的晶体和晶体群产于日本。 主要产地: 美国衣阿华州科乌德阿伦区、加利福尼亚州、俄勒冈州、内华达州；英格兰的康沃尔；罗马尼亚；墨西哥；中国。一些最好的晶体和晶体群产于日本。 • 名称来源:辉锑矿也称“锑的光彩”，名称stibnite源于希腊语stibi或stimmi,意为锑。

  44. 晶体结构 • 对称特点: 正交晶系;点群mmm;空间群Pbnm • 晶胞参数:ao=11.20Å；bo=11.28Å；co=3.83Å；Z=4 • 晶体结构:晶体结构表现于由紧密衔接的硫离子和锑离子的链所组成，这些链平行于c轴。链内硫与锑离子的距离仅为2.5Å；而二链之间硫与锑离子的距离则为3.2Å；左右，键力较弱，因而沿着这一方向{010}表现出解理性。同时晶体的形态亦是沿结构中链体的方向延伸，而呈平行c轴的柱状。

  45. 晶体形态 • 单晶体呈柱状或针状，柱面具有明显的纵纹，较大的晶体往往显现弯曲。 • 集合体常呈放射状或致密粒状。

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