硫化物及其類似化合物大類126第1頁，課件共26頁，創作于2023年2月（1）陽離子：主要為銅型離子(Cu、Pb、Zn、Ag、Hg)及靠近銅型離子一邊的過渡型離子(Fe、Co、Ni、Mo、Mn、Pt)。（2）陰離子:主要是S,少量的Se、Te、As、Sb、Bi等。

S的三種形式：S2-——簡單硫化物

[S2]2-、[AsS]2-——復硫化物

[AsS3]3-或[SbS3]3-等——硫鹽區別于硫酸鹽（3）類質同像普遍且多樣。（4）一些稀有分散元素Ga、Ge、In、Re呈類質同像混入物存在，可作為稀有金屬礦床綜合利用。1化學成分226第2頁，課件共26頁，創作于2023年2月2晶體結構本大類礦物化學鍵既非典型離子鍵，又非典型共價鍵，具有離子鍵、共價鍵和金屬鍵過渡的復雜性質。島狀、鏈狀、層狀和架狀結構的礦物具多種化學鍵。S2-等作最緊密堆積，陽離子充填四面體或八面體空隙。硫化物礦物的主要結構類型結構型主要礦物舉例島狀黃鐵礦、白鐵礦、毒砂環狀（分子型）雄黃鏈狀輝銻礦、輝鉍礦、辰砂層狀輝鉬礦、銅藍、雌黃架狀輝銀礦、黝銅礦配位型四面體配位型閃鋅礦、斑銅礦、黃銅礦、纖鋅礦、方黃銅礦、硫砷銅礦八面體配位型方鉛礦、磁黃鐵礦、紅砷鎳礦混合配位型鎳黃鐵礦、輝銅礦326第3頁，課件共26頁，創作于2023年2月硫化物礦物中常見的同質多象變體及其轉變溫度成分高溫變體低溫變體轉變溫度/℃礦物名稱晶系礦物名稱晶系Cu2S六方輝銅礦六方晶系輝銅礦斜方晶系105Ag2S輝銀礦等軸晶系螺狀硫銀礦單斜晶系179HgS黑辰砂等軸晶系辰砂三方晶系400CuFeS2等軸黃銅礦等軸晶系黃銅礦四方晶系550Cu5FeS4斑銅礦等軸晶系四方斑銅礦四方晶系228同質多象——硫化物礦物中同質多象現象普遍，主要取決于形成溫度及成礦溶液的酸堿度等。426第4頁，課件共26頁，創作于2023年2月對稱程度多型本大類中的層狀結構礦物常呈不同多型，如，輝鉬礦具有2H、3R或(2H+3R)混合型多型變體，纖鋅礦則有多達154種多型變體。成分簡單的硫化物一般對稱程度高，如單硫化物和復硫化物多為等軸晶系或六方晶系；成分復雜的硫化物一般對稱程度較低，如硫鹽多為斜方晶系和單斜晶系。526第5頁，課件共26頁，創作于2023年2月具配位型、島狀和環狀分子型結構的硫化物多為粒狀（如方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦、雄黃）；具鏈狀結構的硫化物呈柱狀或針狀（如輝銻礦和輝鉍礦）；具層狀結構的礦物多呈片狀（如輝鉬礦）；大多數成分簡單、對稱程度高（等軸或六方）的硫化物（單硫化物和復硫化物）可呈自形或半自形；成分復雜、對稱程度低的硫化物（如硫鹽，斜方和單斜）多呈它形。

大多數硫化物的晶形較好，特別是復硫化物更常見完好晶形；硫鹽主要呈粒狀或塊狀集合體。3形態626第6頁，課件共26頁，創作于2023年2月4物理性質——取決于礦物成分、結構及鍵性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，強導電性和導熱性。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。電和熱的不良導體。簡單硫化物解理發育，復硫化物解理不完全或無解理。簡單硫化物的硬度較低，一般在2～4，層狀結構者(輝鉬礦、雌黃……)為1～2；但復硫化物具較高的硬度，一般5～6.5，個別達7～8。本大類礦物比重一般＞4。熔點低。726第7頁，課件共26頁，創作于2023年2月5成因產狀絕大部分礦物是熱液作用的產物。形成溫度范圍很大。也有巖漿成因、接觸交代成因、沉積成因。在地表氧化環境中很不穩定，易于被氧化。6分類

按陰離子或絡陰離子的類型不同分三類:(1)簡單硫化物：陰離子S2-與陽離子結合，如方鉛礦、閃鋅礦、辰砂(HgS)。(2)復硫化物：陰離子啞鈴型對硫[S2]2-、對砷[As2]2-及[AsS]2-、[SbS]2-等與陽離子(主要Fe、Co、Ni)結合，如黃鐵礦、毒砂(FeAsS)。(3)硫鹽：硫與半金屬元素As、Sb、Bi組成絡陰離子團[AsS3]3-、[SbS3]3-，再與陽離子(主要Cu、Ag、Pb)結合而成的化合物。建議分類：按陰離子性質分為硫化物、類似化合物。826第8頁，課件共26頁，創作于2023年2月陰離子——S2-簡單陰離子個別礦物族（銅藍(Cu2SCu[S2])族）——除簡單陰離子外，還有對陰離子如[S2]2-的存在——可視為簡單硫化物與復硫化物之間的過渡礦物。二主要礦物1.

簡單硫化物類代表性礦物：方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、（磁黃鐵礦、紅砷鎳礦）、銅藍、辰砂、輝銻礦、雌黃、雄黃、輝鉬礦、斑銅礦、輝銅礦926第9頁，課件共26頁，創作于2023年2月方鉛礦：PbS[化學組成]PbS。常含Ag、Cu、Zn等；[晶體結構]等軸晶系。NaCl型結構。[形態]立方體和八面體。集合體粒狀。[物理性質]

鉛灰色；灰黑色條痕；金屬光澤。平行{100}完全解理。硬度2～3。相對密度7.4～7.6。弱導電性。[成因及產狀]矽卡巖型和中低溫熱液礦床，在氧化帶易轉變為鉛釩、白鉛礦等。[鑒定特征]鉛灰色，強金屬光澤，立方體完全解理，相對密度大，硬度小。用硝酸分解產生PbSO4白色沉淀物。[主要用途]鉛的礦石礦物；含Ag高可提煉銀。晶體可作檢波器。方鉛礦族典型立方面心格子。化學鍵為離子鍵—金屬鍵過渡型。1026第10頁，課件共26頁，創作于2023年2月閃鋅礦ZnS或

-ZnS[化學組成]

常含Fe、In、Cd、Tl、Ga等。[晶體結構]等軸晶系。閃鋅礦型結構。[形態]四面體、立方體及菱形十二面體。集合體多呈粒狀。[物理性質]淺黃、棕褐、黑色(鐵閃鋅礦)；條痕白至褐色；樹脂光澤至半金屬光澤；透明至半透明。解理平行{110}完全。硬度3.5～4。相對密度3.9～4.2。不導電。[成因及產狀]各種高、中溫熱液礦床和接觸交代礦床中。[鑒定特征]粒狀晶形、多組完全解理、硬度小、金剛光澤、常與方鉛礦共生。[主要用途]鋅礦石礦物和鎘、銦、鍺、鎵、鉈、硒等分散元素的目標礦物。閃鋅礦族鋅離子呈立方面心排列，硫離子于相間的四個小立方體中心。面網{110}為Zn2+和S2-的電性中和面。1126第11頁，課件共26頁，創作于2023年2月12

1226第12頁，課件共26頁，創作于2023年2月閃鋅礦的標型特征

高溫熱液中低溫熱液雜質成分

Fe、Mn含量高，含In、Se、Sn

含Fe少，含Ga、Ge、Cd、Tl

a0

0.545nm（含Fe26.2%）

0.540nm（純ZnS）顏色棕褐～鐵黑色

無色、白色～黃色

條痕黃褐～褐色

無色、白色～黃白色

光澤半金屬光澤

金剛光澤，斷面

樹脂光澤

透明度半透明～不透明

透明～半透明

硬度4

3.5

比重

黑褐色者4.03（含Fe10%）；鐵黑色者3.90

無色透明的純ZnS4.10

1326第13頁，課件共26頁，創作于2023年2月黃銅礦CuFeS2

[化學組成]常含少量Ag、Au、Zn等。[晶體結構]四方晶系；閃鋅礦型之衍生結構。[形態]四方四面體，少見。集合體致密塊狀或分散粒狀。[物理性質]

深黃銅黃色，常見暗黃或斑狀錆色；綠黑色條痕；金屬光澤；不透明。解理平行{112}和{101}不完全。硬度3～4。相對密度4.1～4.3。性脆。能導電。[成因產狀]銅鎳硫化物、夕卡巖型和中溫熱液礦床。地表易氧化成孔雀石、藍銅礦。次生富集帶蝕變為斑銅礦、輝銅礦和銅藍。[鑒定特征]與黃鐵礦：顏色更黃，硬度較低；與自然金：綠黑色條痕，脆性及溶于硝酸。[主要用途]銅的主要礦石礦物。黃銅礦族相當于兩個閃鋅礦晶胞疊置，鋅離子位置被銅和鐵兩種離子有序代換而成。1426第14頁，課件共26頁，創作于2023年2月[化學組成]Fe1-xS，因Fe3+→Fe2+導致Fe缺席(x=0～0.223)。[晶體結構]

紅砷鎳礦型結構。S按六方緊密堆積，Fe充填所有八面體空隙。[形態]

板狀，少數柱狀或桶狀。集合體致密塊狀、粒狀或浸染狀。[物理性質]

暗古銅黃色，表面具褐色錆色；條痕灰黑色；金屬光澤；不透明。解理不發育；{0001}裂開發育。硬度4。相對密度4.6～4.7。性脆。具導電性和弱—強磁性。[成因及產狀]

基性巖體內銅鎳硫化物巖漿礦床；接觸交代礦床；熱液礦床。氧化帶極易分解，最后轉變為褐鐵礦。[鑒定特征]

暗古銅黃色，硬度小，弱—強磁性。[主要用途]

制硫酸。含Ni高時可提取Ni。磁黃鐵礦族——磁黃鐵礦

Fe1-xSS按六方最緊密堆積，Fe充填所有八面體空隙。[FeS6]八面體共面平行c軸成鏈，水平方向上[FeS6]八面體共棱。Fe1526第15頁，課件共26頁，創作于2023年2月辰砂族辰砂HgS[化學組成]HgS。含少量Se、Te。[晶體結構]三方晶系；螺旋鏈狀（變形的氯化鈉型）結構。[形態]菱面體、厚板狀或柱狀。集合體多呈粒狀，亦見被膜狀和皮殼狀。[物理性質]

鮮紅色，鉛灰錆色；紅色條痕；金剛光澤；半透明。平行{100}完全解理。H2～2.5。性脆。相對密度8～8.2。成分純者不導電，含0.1%硒或碲時，導電性增強。[成因及產狀]為低溫熱液礦床標型礦物。[鑒定特征]顏色和條痕鮮紅色，相對密度大，硬度低。[主要用途]重要汞礦石礦物。單晶可作激光調制晶體。變形的氯化鈉型——將NaCl型結構沿L3變形。1626第16頁，課件共26頁，創作于2023年2月輝銻礦Sb2S3[化學組成]Sb2S3。含少量As、Pb、Ag、Cu和Fe。[晶體結構]斜方晶系；鏈狀結構。[形態]柱狀或針狀，柱面具縱紋。集合體呈放射狀或晶簇。[物理性質]鉛灰或鋼灰色，暗藍錆色；條痕黑色，研磨后呈褐色；金屬光澤，不透明。解理平行｛010｝完全。解理面上常有橫的聚片雙晶紋。硬度2，相對密度4.6，性脆。[成因及產狀]低溫熱液礦床。也可見火山升華物中。[鑒定特征]顏色和晶形，柱面有縱的聚形紋，解理面上有橫的聚片雙晶紋，平行{010}完全解理。滴KOH現黃色，后變為褐紅色。[主要用途]銻礦石礦物。輝銻礦族[SbS3]三方錐以鋸齒狀鏈沿c軸延伸，兩個鏈平行（010）聯結成鏈帶。鏈內為離子鍵-金屬鍵，鏈帶間為分子鍵。

1726第17頁，課件共26頁，創作于2023年2月雌黃族——雌黃As2S3

[化學組成]As2S3。Sb、Se、Hg、Ge、V為主要混入物。[晶體結構]單斜晶系；層狀結構。[形態]板狀或短柱狀，晶面常彎曲，柱面有縱紋。集合體呈片狀、梳狀、放射狀和土狀等。[物理性質]檸檬黃色；鮮黃色條痕；油脂-金剛光澤，解理面珍珠光澤；薄片透明。平行{010}極完全解理；硬度1.5～2；薄片具撓性。相對密度3.5。[成因及產狀]低溫熱液礦床中與雄黃共生；火山凝華物中與自然硫、氯化物共生。[鑒定特征]以其顏色、條痕、解理、撓性、相對密度區別于自然硫。[主要用途]砷礦石礦物，藥用礦物。As、S連接成層，層中每一個As被3個S包圍，每個S與兩個As相連。層平行{010}，各層間以分子鍵相連，故平行{010}解理完全。1826第18頁，課件共26頁，創作于2023年2月雄黃族——雄黃AsS

[化學組成]As4S4。雜質少。[晶體結構]單斜晶系；環狀分子型結構。[形態]柱狀、短柱狀或針狀，柱面有縱紋。常以粒狀、土狀或皮殼狀集合體產出。雄黃的分子型結構：由As4S4構成分子環，分子中4個S與4個As間為共價鍵，而分子間則以分子鍵相連接。對于As4S4分子，其中S形成正方形，As形成四面體，而正方形和四面體的中心相吻合。每個S與兩個As相鄰，而每個As則與2個S及另一As相鄰。

[物理性質]桔紅色，條痕淡桔紅色；晶面金剛光澤，斷面樹脂光澤，透明～半透明。平行{010}完全解理。硬度1.5～2。相對密度3.6。性脆。[成因及產狀]低溫熱液礦床。[鑒定特征]顏色、條痕、硬度及相對密度。與辰砂：顏色帶黃色調，相對密度小。[主要用途]砷的主要礦石礦物。1926第19頁，課件共26頁，創作于2023年2月[化學組成]MoS2。Se、Te替代S；Re取代Mo。含鉑族元素。[晶體結構]六方晶系；層狀結構。[形態]六方板狀、片狀，集合體片狀、鱗片狀。[物理性質]鉛灰色；亮鉛灰色條痕，在涂釉瓷板上為黃綠色條痕；金屬光澤，不透明。平行{0001}極完全解理。硬度1。薄片具撓性。相對密度5.0。具滑感。

[成因及產狀]高中溫熱液礦床中與黑鎢礦、錫石、輝鉍礦共生；也見于矽卡巖型礦床。[鑒定特征]光澤、顏色和涂釉瓷板上的黃綠色條痕、較大相對密度與石墨區別。[主要用途]鉬、錸的礦石礦物。輝鉬礦族——輝鉬礦MoS2層由兩層S2-組成面網夾一層由Mo4+組成的面網，結構層平行{0001}。層內共價鍵-金屬鍵；層間分子鍵。2026第20頁，課件共26頁，創作于2023年2月陰離子：對陰離子[S2]2-、[Se2]2-、[Te2]2-、[As2]2-;陽離子：主要是Fe、Co、Ni等過渡型離子。結構中常由啞鈴狀對陰離子近似按立方密堆積而成。因對陰離子存在，對稱性有所降低。對陰離子間具有強烈共價鍵，其鍵長很短,如對硫離子中S-S之距離(2.05?)小于二倍硫離子半徑之和(3.5?)，因而相應地使金屬陽離子與這些對陰離子之間的距離縮短，使晶體結構趨向于緊密；對陰離子成啞鈴狀在結構中交錯配置，使各方向鍵力比較相近，造成解理缺乏或解理不完全。2.

復硫化物類代表性礦物：黃鐵礦、白鐵礦、毒砂等2126第21頁，課件共26頁，創作于2023年2月黃鐵礦-白鐵礦族黃鐵礦Fe［S2］

[化學組成]常見Co、Ni等置換Fe，Au、Ag呈機械混入物。[晶體結構]等軸晶系。NaCl型之衍生結構。[形態]常見完好晶形，呈立方體、五角十二面體或八面體。立方體晶面上可見三組相互垂直的晶面條紋。集合體常成致密塊狀、分散粒狀及結核狀等。[物理性質]淺銅黃色，黃褐的錆色；條痕綠黑色；強金屬光澤，不透明。無解理；斷口參差狀。硬度6～6.5。相對密度4.9～5.2。性脆。[成因及產狀]分布最廣硫化物，形成于多種地質條件。[鑒定特征]據其晶形、晶面條紋、顏色、硬度等特征可與相似的黃銅礦、磁黃鐵礦相區別。[主要用途]為制造硫酸的主要礦物原料。2226第22頁，課件共26頁，創作于2023年2月NaCl型衍生結構。對硫[S2]2-近似立方最緊密堆積，中心為Cl-位置，Fe2+在Na+位置。[S2]2-軸向為晶胞1/8小立方體對角線方向。對硫離子軸向在結