1、17:09,1,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,17:09,2,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。,17:09,3,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 、P
2、b 、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）,17:09,4,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。,17:09,5,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。,17:09,6,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
3、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。,17:09,7,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S22-、对砷As22-及AsS2-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AsS33-、SbS33-等，再与阳离子结合为化合物。如黝铜矿 （Cu12As4S13 )等。,17:09,8,概述,物理性质：取决于矿物的成分、结构及
4、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。,17:09,9,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。,17:09,10,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
5、化物 黄铁矿 白铁矿,17:09,11,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23；比重7.47.6。 具弱导电性。,Galena. Location: Kansas, USA,17:09,12,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
6、等地最著名。,方铅矿，白云石，黄铜矿 Galena, Dolomite, Chalcopyrite Location: Missouri, USA,17:09,13,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。,17:09,14,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34。比重3.94.1。不导电。,17:09,15,闪锌矿,主要用途：最重要的锌矿石矿物，综合
7、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 ）。,Sphalerite and Barite 闪锌矿和重晶石 Location: Peru,17:09,16,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22.5； 比重8.1。不导电。,17:09,17,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
8、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,17:09,18,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34。比重4.14.3，具导电性。 主要用途：提炼Cu的重要矿石矿物。,17:09,19,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Cu2CO3(OH)2或蓝铜矿Cu3CO32(OH)2，也可形成褐铁矿铁
9、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。,17:09,20,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。,17:09,21,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。,17:09,22
10、,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。,17:09,23,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12，薄片具挠性。比重3.4-3.5。,17:09,24,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。,17:09,25,雄黄,化学组成： AsS 晶体形态： 单晶
11、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1.52。比重3.6。,17:09,26,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,17:09,27,辰砂、雄黄、雌黄之对比,17:09,28,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
12、性低于石墨。,17:09,29,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,17:09,30,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66.5；断口参差状。比重4.9-5.2。良导电体，无磁性。,17:09,31,黄铁矿
13、,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。,17:09,32,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。,17:09,33,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
14、褐铁矿，且往往依黄铁矿成假象。-铁帽,17:09,34,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56；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。,17:09,35,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,17:09,36,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？,
