鲍鲍 世世 聪聪矿石及矿物学矿石及矿物学Ore and Mineralogy 06School of Material Science and Engineering,Wuhan Institute of Technology http:/ 第三部分第三部分 矿物学各论矿物学各论第一章第一章 自然元素大类自然元素大类第二章第二章 硫化物及其类似化合物大类硫化物及其类似化合物大类第三章第三章 氧化物和氢氧化物大类氧化物和氢氧化物大类第四章第四章 含氧盐大类含氧盐大类第五章第五章 卤化物大类卤化物大类http:/ 矿物学数据库矿物学数据库http:/www.crystalstar.org 中国地质大学晶星晶体结构网中国地质大学晶星晶体结构网http:/www.minsocam.org 美国矿物学会主页美国矿物学会主页Chapter 1 自然元素大类自然元素大类概述概述 自然铜族矿物自然铜族矿物自然铂族矿物自然铂族矿物 自然硫族矿物自然硫族矿物 金刚石金刚石-石墨族矿物石墨族矿物1.1 概述概述 自然元素矿物超过自然元素矿物超过50种，占地壳总重量种，占地壳总重量0.1%，不均匀分，不均匀分布。
部分可富集成具有工业意义的矿床部分可富集成具有工业意义的矿床键性键性金属元素金属元素：为典型的金属键，如：为典型的金属键，如Pt、Au、Cu、Ag半金属元素半金属元素：由金属键逐步向多键性转变：由金属键逐步向多键性转变As、Sb、Bi非金属元素非金属元素：视不同矿物而异：视不同矿物而异:金刚石具典型共价键；自然硫金刚石具典型共价键；自然硫 具分子键；石墨具层状结构，层内为共价键，层间具分子键；石墨具层状结构，层内为共价键，层间 为分子键，如为分子键，如 S、C物理性质物理性质 n 金属元素矿物金属元素矿物：金属色、反射力强而不透明、金属光泽、：金属色、反射力强而不透明、金属光泽、强延展性、导电性和导热性、硬度低、无解理、比重大强延展性、导电性和导热性、硬度低、无解理、比重大;n 半金属元素矿物半金属元素矿物：金属性较强者，其物理性质趋向于接：金属性较强者，其物理性质趋向于接近金属自然元素矿物自然铋、自然锑、自然砷三矿物近金属自然元素矿物自然铋、自然锑、自然砷三矿物非金属性依次增加，硬度趋向于加大，胞性趋向于增高，非金属性依次增加，硬度趋向于加大，胞性趋向于增高，金属光泽则趋向于减弱，比重趋向于降低金属光泽则趋向于减弱，比重趋向于降低;n 非金属元素矿物非金属元素矿物：自然硫具分子键，表现为硬度低、比：自然硫具分子键，表现为硬度低、比重小、性脆、熔点低并易升华。
金刚石和石墨差异较大重小、性脆、熔点低并易升华金刚石和石墨差异较大abbbbbbbaaaaa0 C S MnFeCoNiCuZn AsSe TcRuRhPdAgCdInSnSbTe TaWReOsIrPtAuHg PbBi 自然元素在周期表中的位置自然元素在周期表中的位置1.自然铜族矿物自然铜族矿物 包括自然铜包括自然铜,自然金和自然银自然金和自然银自然金自然金自然银自然银自然铜自然铜 主元素主元素 Au Ag Cu 微元素微元素 Au,Ag Au,CuAu,Cu Au和和Ag的原子半径相似的原子半径相似(为为1.79和和1.75 A)，很容易类质同象，很容易类质同象代替，但不是完全类质同象系列；代替，但不是完全类质同象系列；Cu的半径较小，约为的半径较小，约为1.57 A，只能在高温时才与，只能在高温时才与Au形成固溶体形成固溶体铜型结构，即立方最紧密堆积，配位数为铜型结构，即立方最紧密堆积，配位数为12，等轴晶系等轴晶系单晶体均少见，多呈树枝状，致密块状或片状集合体单晶体均少见，多呈树枝状，致密块状或片状集合体自然金：自然金：八面体八面体111，菱形十二面体，菱形十二面体110 自然银：自然银：立方体立方体100，八面体，八面体111，或两者聚形，或两者聚形 自然铜：自然铜：立方体立方体100 均为金属光泽，硬度均为金属光泽，硬度2.5左右，电和热的良导体，延展性高左右，电和热的良导体，延展性高。
自然金自然金自然银自然银自然铜自然铜 颜色颜色金黄色金黄色银白色银白色铜红色铜红色 条痕条痕金黄色金黄色银白色银白色铜红色铜红色 比重比重19.310.58.95 熔点熔点1062960.51083 自然金自然金：热液作用（高、中、低温热液）、外生作用：热液作用（高、中、低温热液）、外生作用(砂金砂金)自然银自然银：中低温热液作用、硫化物矿床氧化带：中低温热液作用、硫化物矿床氧化带 自然铜自然铜：形成于多种地质过程中的还原条件下：形成于多种地质过程中的还原条件下 关于关于Au的一些知识的一些知识成色：成色：指自然金的化学成分中金所占的比例，用千分数表示指自然金的化学成分中金所占的比例，用千分数表示 Au成色成色=Au 1000/(Au+Ag+其它金属组分）其它金属组分）首饰用首饰用Au的纯度：的纯度：用用K表示纯金为表示纯金为24K(含金量含金量100%)，18K 相当于相当于24K中金占中金占18份，其它金属占份，其它金属占6份份 国际计量单位：国际计量单位：盎司盎司(Ounce)，1盎司盎司(金衡或药衡，缩写金衡或药衡，缩写oz.t)=31.1035 g，1盎司盎司(常衡，缩写常衡，缩写oz.av)=28.3495。
GoldLocation:Arizona,USA自然金自然金 Au(Gold)Gold in Quartz Gold Location:Arizona,USAGold in rock hole螺硫银矿，自然银，菱锌矿螺硫银矿，自然银，菱锌矿Acanthite,Silver,Smithsonite.Location:Canada自然银自然银 Ag(Silver)Silver.Location:Mexico Silver in Calcite.Location:MexicoCopper.Location:England自然铜自然铜 Cu(Copper)自然铂自然铂 Pt (Platinum)2.自然铂族矿物自然铂族矿物 包括自然铂包括自然铂(Pt)、自然铱、自然铱(Ir)、自然钯、自然钯(Pd)、自然锇、自然锇(Os)、自、自然钌然钌(Ru)化学组成化学组成：常含：常含Fe、Ir、Pd、Rh、Ni等类质同相混入物等类质同相混入物晶体结构晶体结构：铜型结构，等轴晶系铜型结构，等轴晶系形态形态：单晶体少见，常成不规则细小：单晶体少见，常成不规则细小粒状大者可达粒状大者可达8 9kg(俄罗斯乌拉尔俄罗斯乌拉尔砂铂矿砂铂矿)。
物理性质物理性质：银白至钢灰色，金属光泽：银白至钢灰色，金属光泽，无解理，比重，无解理，比重21.5(纯纯)，熔点，熔点1771，硬度，硬度4 4.5产状产状：与基性、超基性岩密切相关，：与基性、超基性岩密切相关，可富集于砂矿中可富集于砂矿中自然铋自然铋 Bi (Bismuth)化学组成化学组成：较纯，有时含微量：较纯，有时含微量Fe、Pb、Sb、S、Te晶体结构晶体结构：三方晶系，砷型结构，可：三方晶系，砷型结构，可视为立方面心格子沿视为立方面心格子沿L3发生畸变而略发生畸变而略现层状的菱面体格子现层状的菱面体格子形态形态：单晶体少见，成完整的菱面体：单晶体少见，成完整的菱面体状通常粒状、块状通常粒状、块状物理性质物理性质：常带浅黄的银白色，条痕：常带浅黄的银白色，条痕锡白色金属光泽，平行底面完全解锡白色金属光泽，平行底面完全解理，比重理，比重9.85，熔点，熔点271，硬度，硬度2.5产状产状：热液成因，形成于：热液成因，形成于S浓度不大浓度不大的条件下，地表下，易转变为铋华的条件下，地表下，易转变为铋华(Bi2O3)和泡铋矿和泡铋矿(Bi2CO3O2)自然硫自然硫 S (Sulfur)化学组成化学组成：S晶体结构晶体结构：正交晶系，分子：正交晶系，分子结构型，结构型，S分子由分子由8个原子组个原子组成，原子上下交替排列，构成，原子上下交替排列，构成环状。
成环状形态形态：常成双锥状或厚板状：常成双锥状或厚板状通常块状、粉末状通常块状、粉末状物理性质物理性质：不同色调的黄色：不同色调的黄色，晶面金刚光泽，断口油脂，晶面金刚光泽，断口油脂光泽，贝壳状断口，不完全光泽，贝壳状断口，不完全解理，比重解理，比重2左右，硬度左右，硬度12，性脆，易熔性脆，易熔产状产状：生物化学：生物化学(细菌还原硫细菌还原硫酸盐酸盐)和火山作用形成和火山作用形成金刚石金刚石-石墨族矿物石墨族矿物 包括包括C的四个同质多象变体：金刚石、六方金刚石、石墨的四个同质多象变体：金刚石、六方金刚石、石墨和亮石墨六方金刚石和亮石墨在自然界很罕见和亮石墨六方金刚石和亮石墨在自然界很罕见金刚石金刚石 石墨石墨晶系晶系等轴晶系等轴晶系 六方晶系六方晶系 配位数配位数4 4 3 3 原子间距原子间距0.154nm 0.154nm 层内层内0.142nm0.142nm,层间层间0.340nm0.340nm键性键性 共价键共价键 层内共价键，层间分子键层内共价键，层间分子键形态形态 八面体八面体 六方片状六方片状颜色颜色 无色或浅色无色或浅色 黑色黑色 透明度透明度 透明透明 不透明不透明 光泽光泽 金刚光泽金刚光泽 金属光泽金属光泽 解理解理 111111中等中等 00010001完全完全 硬度硬度 10 10 1 1 相对密度相对密度 3.55 3.55 2.23 2.23 导电性导电性 不良导体不良导体良导体良导体C的相图的相图世纪钻石，世纪钻石，273ct，1980年发现于南非，年发现于南非，原石原石599ct。
历经琢磨师三年雕琢，这颗历经琢磨师三年雕琢，这颗毫无瑕疵的巨钻才放射出万丈光芒毫无瑕疵的巨钻才放射出万丈光芒Diamond(1.60 carat macle-twin crystal)Location:Namibia金刚石金刚石 C(Diamond)化学组成化学组成：成分中几乎总是含有：成分中几乎总是含有Si、Al、Ga、Mg、Mn等晶体结构晶体结构：等轴晶系，：等轴晶系，C原子位于立方晶原子位于立方晶胞的胞的8个角顶和个角顶和6个面心，并在其个面心，并在其8个小立个小立方格的半数中心相间地分布着方格的半数中心相间地分布着4个个C原子原子，每个，每个C都与都与4个个C相连接为共价键，键相连接为共价键，键角均为角均为109 28 16形态形态：常成八面体、菱形十二面体，较：常成八面体、菱形十二面体，较少立方体和其它形态常成凸晶，蚀象少立方体和其它形态常成凸晶，蚀象常见，依（常见，依（111）成双晶物理性质物理性质：无色或带篮、黄、褐褐黑色：无色或带篮、黄、褐褐黑色，金刚光泽，断口油脂光泽，贝壳状断，金刚光泽，断口油脂光泽，贝壳状断口，平行口，平行(111)解理中等，比重解理中等，比重3.5，硬度，硬度10，性脆。
性脆产状产状：金伯利岩中，风化后成砂矿金伯利岩中，风化后成砂矿次生金刚石砂矿次生金刚石砂矿原生金刚石金伯利岩原生金刚石金伯利岩Diamond(2.56 carat double crystals)Location:Guateng Province,South AfricaDiamond(4.72 carat octahedral crystal)Location:Cape Province,South Africa2.95caratDiamond in KimberliteLocation:Shandong Province,China 钻石居世界五大珍贵高档宝石之首，素有钻石居世界五大珍贵高档宝石之首，素有“宝石之王宝石之王”、“无价之宝无价之宝”的美誉国际宝石界定钻石为的美誉国际宝石界定钻石为“四月诞生石四月诞生石”世界上最早发现金刚石的国家是印度世界上最大的钻石是世界上最早发现金刚石的国家是印度世界上最大的钻石是1905年年1月月21日在南非比勒陀利亚城发现的日在南非比勒陀利亚城发现的库里南钻石库里南钻石，呈淡天，呈淡天蓝色，重量蓝色，重量3106克拉，近似一个男人的拳头被琢磨成大小不克拉，近似一个男人的拳头。
被琢磨成大小不等的等的105粒钻石，其中最大的一粒粒钻石，其中最大的一粒“非洲之星非洲之星”重重530.2克拉，克拉，镶在英王爱德华七世的权杖上我国最著名的一颗大钻石叫镶在英王爱德华七世的权杖上我国最著名的一颗大钻石叫“常林钻石常林钻石”，重量，重量158.78克拉，克拉，1977年年12月月21日，山东临沭日，山东临沭县常林村的一位女社员魏振芳，在耕地时发现的县常林村的一位女社员魏振芳，在耕地时发现的宝石级金刚石多富集于砂矿或金伯利岩和钾镁煌斑岩岩筒宝石级金刚石多富集于砂矿或金伯利岩和钾镁煌斑岩岩筒中世界上最著名的钻石产地有澳大利亚、南非、扎伊尔、博中世界上最著名的钻石产地有澳大利亚、南非、扎伊尔、博茨瓦纳、俄罗斯等国中国的辽宁、山东、湖南等省均有产出茨瓦纳、俄罗斯等国中国的辽宁、山东、湖南等省均有产出钻石小知识钻石小知识 钻石的评价与选购，应从以下四个方面考虑钻石的评价与选购，应从以下四个方面考虑(4C标准标准)：颜色颜色(color)：以无色为最好，色调越深，质量越差具有：以无色为最好，色调越深，质量越差具有彩色的钻石，如：红、粉红、绿、蓝色等，又属于钻石中的珍彩色的钻石，如：红、粉红、绿、蓝色等，又属于钻石中的珍品，价格昂贵。
品，价格昂贵瑕精度瑕精度(clarity)：应在十倍显微镜下仔细观察钻石洁净程度，：应在十倍显微镜下仔细观察钻石洁净程度，瑕疵越多，所在位置越明显，则质量越差，价格也相应地要降瑕疵越多，所在位置越明显，则质量越差，价格也相应地要降低重量重量(carat)：钻石的价格与重量的平方成正比，重量越大，：钻石的价格与重量的平方成正比，重量越大，价值越高价值越高切工切工(cut)：应按标准比例切磨而成标准圆钻型比例不合：应按标准比例切磨而成标准圆钻型比例不合适，钻石会不出适，钻石会不出“火火”，则价格下降如果表面有琢磨的细纹和，则价格下降如果表面有琢磨的细纹和人工损伤，其价格也会下降人工损伤，其价格也会下降钻石小知识钻石小知识 钻石的重量单位钻石的重量单位 克拉一词来自一种叫做克拉一词来自一种叫做”小角树小角树”(carob)的种子，由于这种的种子，由于这种种子的重量具有惊人的一致性，所以早期用它来称重量一克种子的重量具有惊人的一致性，所以早期用它来称重量一克拉即等于一粒小角树种子的重量拉即等于一粒小角树种子的重量现在标准的一克拉等于现在标准的一克拉等于0.2克每一克拉又分为克每一克拉又分为100份，因份，因此一颗此一颗25分的钻石，就是分的钻石，就是0.25克拉。
克拉生生 辰辰 石石月月 份份 宝宝 石石 象征意义象征意义 一一 红色石榴石红色石榴石 贞操、友爱贞操、友爱 二二 紫晶紫晶 诚实、心地善良、心平气和诚实、心地善良、心平气和 三三 海蓝宝石海蓝宝石 沉着、勇敢、聪明沉着、勇敢、聪明 四四 钻石钻石 纯洁无瑕纯洁无瑕 五五 祖母绿祖母绿 幸福、好运幸福、好运 六六 珍珠、月光石或变石珍珠、月光石或变石 长寿、宝贵长寿、宝贵 七七 红宝石红宝石 热情、仁爱、尊严热情、仁爱、尊严 八八 橄榄石橄榄石 夫妻和谐、幸福夫妻和谐、幸福 九九 蓝宝石蓝宝石 德高望重德高望重 十十 欧泊或红碧玺欧泊或红碧玺 安乐、平安安乐、平安十一十一 黄色托帕石黄色托帕石 友谊、希望友谊、希望十二十二 绿松石或锆石绿松石或锆石 成功、胜利成功、胜利名钻名钻“Hope”罕见的深蓝色，隐约透出凶恶的光芒，与奇特和悲惨相伴罕见的深蓝色，隐约透出凶恶的光芒，与奇特和悲惨相伴随，被称为随，被称为“噩运之钻噩运之钻”重45.52 ct，产自，产自17世纪的印世纪的印度石墨石墨 C(graphite)化学组成化学组成：含有各种杂质含有各种杂质晶体结构晶体结构：六方和三方晶系两种：六方和三方晶系两种多型，多型，C原子成层排列，每层内原子成层排列，每层内C原子按原子按6方环状排列，层内共方环状排列，层内共价键，多余一个电子，故表现为价键，多余一个电子，故表现为部分金属键的性质，层间分子键。
部分金属键的性质，层间分子键形态形态：单晶体片状或板状，少：单晶体片状或板状，少见常见鳞片状、土状或块状见常见鳞片状、土状或块状集合体物理性质物理性质：条痕和颜色均为黑色，半金属光泽，硬度：条痕和颜色均为黑色，半金属光泽，硬度1 2，平行，平行0001极完全解理，薄片具挠性、有滑感，污手，导电极完全解理，薄片具挠性、有滑感，污手，导电产状产状：沉积变质和接触变质成因沉积变质和接触变质成因思考题思考题1.自然元素大类矿物哪些能在漂砂中保存并富集？举出三种以自然元素大类矿物哪些能在漂砂中保存并富集？举出三种以上的矿物例子上的矿物例子2.金刚石和石墨的化学成分一样，为什么物理性质有着巨大的金刚石和石墨的化学成分一样，为什么物理性质有着巨大的差异？差异？Chapter 2 第二大类第二大类 硫化物及类似化合物硫化物及类似化合物abbbbbbbaaaa S V MnFeCoNiCuZnGaGeAsSe Mo RuRhPdAgCdInSnSbTe WReOsIrPtAuHgTlPbBi 2.1 概述概述 硫化物及其类似化合物包括金属元素与硫、硒、碲、砷等的化合物硫硫化物及其类似化合物包括金属元素与硫、硒、碲、砷等的化合物。
硫化物矿物种数有化物矿物种数有350种左右，它们占地壳总重量的种左右，它们占地壳总重量的0.15%化学成分化学成分 与硫组成化合物的最主要元素为与硫组成化合物的最主要元素为Fe、Co、Ni、Mo、Cu、Pb、Zn、Ag、Hg、Cd、Bi、Sb、As等晶体化学特征晶体化学特征 性质上区别于标准离子晶格的晶体这是因性质上区别于标准离子晶格的晶体这是因为在硫化物及其类似化合物中原子间的键性复杂，不仅表现共为在硫化物及其类似化合物中原子间的键性复杂，不仅表现共价键性，还显示一定的离子键性，甚至还有金属键性价键性，还显示一定的离子键性，甚至还有金属键性可以看可以看作硫离子作最紧密堆积，阳离子位于四面体或八面体空隙类作硫离子作最紧密堆积，阳离子位于四面体或八面体空隙类质同像替代广泛，同质多像普遍质同像替代广泛，同质多像普遍物理性质物理性质 绝大多数硫化物及其类似化合物呈金属色、显金绝大多数硫化物及其类似化合物呈金属色、显金属光泽、条痕色深而不透明仅少数硫化物如雄黄、雌黄、辰属光泽、条痕色深而不透明仅少数硫化物如雄黄、雌黄、辰砂、闪锌矿等具金刚光泽，半透明单硫化物和硫盐矿物硬度砂、闪锌矿等具金刚光泽，半透明。
单硫化物和硫盐矿物硬度低，其摩斯硬度在低，其摩斯硬度在2-4之间，双硫化物及其类似化合物，其硬度之间，双硫化物及其类似化合物，其硬度增高至增高至5-6.5左右，同时缺乏解理或解理不完全，面其它硫化物左右，同时缺乏解理或解理不完全，面其它硫化物大多具有明显解理性这一类矿物的熔点低，比重一般在大多具有明显解理性这一类矿物的熔点低，比重一般在4以上形态形态 简单硫化物和双硫化物大多数晶形较好，硫盐矿物简单硫化物和双硫化物大多数晶形较好，硫盐矿物自形性较差硫化物主要呈粒状或块状集合体出现自形性较差硫化物主要呈粒状或块状集合体出现成因产状成因产状 在内生的岩浆作用的晚期，可形成在内生的岩浆作用的晚期，可形成Fe,Ni,Cu的的硫化物，如基性超基性岩中的磁黄铁矿、镍黄铁矿和黄铜矿组硫化物，如基性超基性岩中的磁黄铁矿、镍黄铁矿和黄铜矿组成的铜镍硫化物矿床绝大部分硫化物是热液作用的产物成的铜镍硫化物矿床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、辰砂等低温热液阶段形成雄黄、雌黄、辉锑矿、辰砂等分类分类：简单硫化物简单硫化物、复硫化物复硫化物、硫盐硫盐矿物矿物简单硫化物及其类似化合物简单硫化物及其类似化合物 阴离子为阴离子为S2、Te2、As3，阳离子主要是过渡型离子（，阳离子主要是过渡型离子（Fe、Co、Ni等）和铜型离子（等）和铜型离子（Cu、Ag、Pb等）需要掌握的矿物需要掌握的矿物 方铅矿方铅矿,闪锌矿闪锌矿,辰砂辰砂,磁黄铁矿磁黄铁矿,镍黄铁矿镍黄铁矿,黄铜矿黄铜矿,斑铜矿斑铜矿,辉锑矿辉锑矿,雄黄雄黄,雌黄雌黄,辉钼矿辉钼矿,铜蓝铜蓝学习要点学习要点 化学组成化学组成 结构特点结构特点 晶体形态晶体形态 物理性质物理性质 鉴定特征鉴定特征ChalcociteLocation:Namibia辉铜矿辉铜矿 Cu2S(Chalcocite)化学组成化学组成:Cu 79.86%，S 20.14%一般常含般常含Ag结构特点结构特点:正交晶系正交晶系晶体形态晶体形态:单晶体少见，呈假六方形单晶体少见，呈假六方形的短柱状或厚板状通常致密块状、粉的短柱状或厚板状通常致密块状、粉末状物理性质物理性质:暗铅灰色；条痕暗灰色；暗铅灰色；条痕暗灰色；金属光泽。
硬度金属光泽硬度23；略具延展性，小；略具延展性，小刀刻画时不成粉末，留下光亮刻痕比刀刻画时不成粉末，留下光亮刻痕比重重5.55.8鉴定特征鉴定特征:暗铅灰色，低硬度和弱延暗铅灰色，低硬度和弱延展性方铅矿方铅矿 PbS(Galena)S Pb 化学组成化学组成:PbS,成分中常含成分中常含Ag、Bi、Sb、Se等等 结构特点结构特点:等轴晶系等轴晶系NaCl型结构，型结构，S离子按立方最紧密堆积，离子按立方最紧密堆积，Pb离子充填离子充填于八面体空隙，阴阳离子的配位数均为于八面体空隙，阴阳离子的配位数均为6晶体形态晶体形态:常呈立方体晶形，有时以常呈立方体晶形，有时以八面体与立方体聚形出现八面体与立方体聚形出现物理性质物理性质:铅灰色；条痕灰黑色；金铅灰色；条痕灰黑色；金属光泽硬度属光泽硬度23；解理平行；解理平行100完全；完全；比重比重7.47.6鉴定特征鉴定特征:铅灰色，金属光泽，立方铅灰色，金属光泽，立方体完全解理，比重大体完全解理，比重大Galena.Location:Kansas,USA方铅矿，白云石，黄铜矿方铅矿，白云石，黄铜矿Galena,Dolomite,ChalcopyriteLocation:Missouri,USA闪锌矿，方解石，重晶石闪锌矿，方解石，重晶石Sphalerite,Calcite,BariteLocation:Peru闪锌矿闪锌矿 ZnS (Sphalerite)化学组成化学组成:ZnS,成分中通常含有成分中通常含有Fe等各种类质同等各种类质同象混入物。
象混入物结构特点结构特点:等轴晶系；等轴晶系；晶体结构晶体结构表现为表现为:S离子成离子成立方最紧密堆积，立方最紧密堆积，Zn离子充填于半数的四面体空离子充填于半数的四面体空隙，阴阳离子的配位数均为隙，阴阳离子的配位数均为4晶体形态晶体形态:晶形常呈四面体，有时呈菱形十二面晶形常呈四面体，有时呈菱形十二面体，见以体，见以(111)为接合面的双晶为接合面的双晶物理性质物理性质:当含铁量增多时，颜色由浅变深，从当含铁量增多时，颜色由浅变深，从浅黄浅黄黑色黑色,条痕白色条痕白色褐色；光泽由树脂光泽至半褐色；光泽由树脂光泽至半金属光泽；从透明至半透明硬度金属光泽；从透明至半透明硬度3.54；解理平；解理平行行110完全比重完全比重3.94.1，随含，随含Fe量的增加而降量的增加而降低低 鉴定特征鉴定特征:菱形十二面体完全解理、条痕、光泽菱形十二面体完全解理、条痕、光泽以及经常与方铅矿密切共生以及经常与方铅矿密切共生Sphalerite and BariteLocation:PeruSphaleriteLocation:Colorado,USAcinnabar on dolomite.Location:Fenghuang,Hunan Province,China辰砂辰砂 HgS(Cinnabar)包括包括HgS三个同质多象变体：三方晶系的三个同质多象变体：三方晶系的辰砂、等轴晶系的黑辰砂以及六方晶系的六辰砂、等轴晶系的黑辰砂以及六方晶系的六方辰砂。
后两者在自然界分布稀少后两者在自然界分布稀少化学组成化学组成:HgS,有时含有时含Se、Sb、Cu、Te等结构特点结构特点:三方晶系三方晶系,晶体结构晶体结构属变形属变形NaCl型结构型结构晶体形态晶体形态:双晶常见，常呈以双晶常见，常呈以c轴为双晶轴的轴为双晶轴的贯穿双晶贯穿双晶(矛状双晶矛状双晶)物理性质物理性质:猩红色；条痕红色；金刚光泽猩红色；条痕红色；金刚光泽硬度硬度22.5；解理平行；解理平行1010完全完全;比重比重8.05鉴定特征鉴定特征:猩红色及红色条痕，比重大，硬猩红色及红色条痕，比重大，硬度低两种同质多象变体：低温四方晶系和高温等轴晶系变体两种同质多象变体：低温四方晶系和高温等轴晶系变体二者转变温度是二者转变温度是550；高温变体的阳离子呈无序分布，低温有；高温变体的阳离子呈无序分布，低温有序化学组成化学组成:CuFeS2,混入物有混入物有Mn、Sb、Ag、Zn、In、Bi等结构特点结构特点:四方晶系晶体结构类似闪锌矿，其单胞好似由两四方晶系晶体结构类似闪锌矿，其单胞好似由两个闪锌矿晶胞叠加而成个闪锌矿晶胞叠加而成晶体形态晶体形态:单晶体不常见，晶形呈四方四面体、四方偏三角面单晶体不常见，晶形呈四方四面体、四方偏三角面体、四方双锥。
体、四方双锥物理性质物理性质:黄铜色，条痕绿黑色；金属光泽黄铜色，条痕绿黑色；金属光泽;硬度硬度34；性脆比重比重4.14.3鉴定特征鉴定特征:黄铁矿相似，以其更黄的颜色和较低的硬度加以区黄铁矿相似，以其更黄的颜色和较低的硬度加以区别黄铜矿黄铜矿 CuFe2+S2(chalcopyrite)Pyrrhotite on DolomiteLocation:Brazil磁黄铁矿磁黄铁矿 Fe1 xS(x=0 0.17)(Pyrrhotite)有两个同质多象变体：在有两个同质多象变体：在320以上稳定以上稳定的为高温六方晶系变体和在的为高温六方晶系变体和在320以下稳定以下稳定的为低温单斜晶系变体的为低温单斜晶系变体化学组成化学组成:一般用一般用Fe1-xS表示表示,混入物以混入物以Ni和和Co为最常见为最常见结构特点结构特点:晶体结构属红镍矿晶体结构属红镍矿NiAs 型结构型结构(阴离子按六方最紧密堆积，阳离子充填所有阴离子按六方最紧密堆积，阳离子充填所有的八面体空隙的八面体空隙)晶体形态晶体形态:晶形呈六方板状、柱状或桶状，晶形呈六方板状、柱状或桶状，但很少见但很少见物理性质物理性质:暗青铜黄色，条痕灰黑色；金属暗青铜黄色，条痕灰黑色；金属光泽光泽;硬度硬度4，性脆；解理平行，性脆；解理平行1010不完全不完全；比重；比重4.64.7,具磁性。
具磁性鉴定特征鉴定特征:暗青铜黄色，具磁性暗青铜黄色，具磁性StibniteLocation:Romania辉锑矿辉锑矿 Sb2S3 (Stibnite)化学组成化学组成:Sb2S3,含少量含少量As、Pb、Ag、Cu、Fe等混入物等混入物结构特点结构特点:斜方晶系斜方晶系晶体结构晶体结构中中,S紧密衔紧密衔接和接和Sb离子组成平行离子组成平行c轴链，链内硫与锑离子轴链，链内硫与锑离子的距离仅为的距离仅为2.5A；而链间则为；而链间则为3.2A左右，键力左右，键力较弱，因而沿着这一方向较弱，因而沿着这一方向010表现出解理性表现出解理性晶体形态晶体形态:单晶体呈柱状或针状，柱面具有明单晶体呈柱状或针状，柱面具有明显的纵纹显的纵纹物理性质物理性质:铅灰色；条痕黑色；金属光泽硬铅灰色；条痕黑色；金属光泽硬度度2；性脆；解理平行；性脆；解理平行010完全，解理面上常完全，解理面上常有横的聚片双晶纹，比重有横的聚片双晶纹，比重4.6鉴定特征鉴定特征:铅灰色，柱状晶形，柱面有纵纹，铅灰色，柱状晶形，柱面有纵纹，解理面有横纹解理面有横纹StibniteLocation:Qingjiang,Jiangxi,China辉铋矿辉铋矿 Bi2S3 (Bismuthinite)化学组成化学组成:Bi2S3,含含Pb、Cu、Sb、Se等等混入物，其中，混入物，其中，Pb2+置换置换Bi3+时，时，Cu+同时同时进入晶格，使电价得到补偿。
进入晶格，使电价得到补偿结构特点结构特点:斜方晶系晶体结构相似于辉斜方晶系晶体结构相似于辉锑矿晶体形态晶体形态:晶形相似于辉锑矿，柱面具有晶形相似于辉锑矿，柱面具有明显的纵纹明显的纵纹物理性质物理性质:略带铅灰的锡白色，表面常现略带铅灰的锡白色，表面常现黄色或斑状色，条痕铅灰色；金属光泽黄色或斑状色，条痕铅灰色；金属光泽硬度硬度22.5；解理平行；解理平行010完全，比重完全，比重6.8鉴定特征鉴定特征:与辉锑矿相似，但颜色稍浅，与辉锑矿相似，但颜色稍浅，光泽较强，比重较大，熔点稍高光泽较强，比重较大，熔点稍高湖南新化锡矿山湖南新化锡矿山铜蓝铜蓝 CuS (Covellite)化学组成化学组成:CuS(Cu2S.CuS2),混入物有混入物有Fe、Ag、Se等结构特点结构特点:六方晶系六方晶系晶体结构晶体结构具复杂层状；具复杂层状；Cu2+位于由三个位于由三个S2 所组成的等边三角形之中，各个三角形的角顶彼此相连成层所组成的等边三角形之中，各个三角形的角顶彼此相连成层由由S2 所占据的三角形的角顶却又是上下相对应的四面体的一个所占据的三角形的角顶却又是上下相对应的四面体的一个共用角顶，而四面体的其余角顶由共用角顶，而四面体的其余角顶由S22 占据。
占据Cu+位于四面体位于四面体的中心这样由的中心这样由CuS3三角形所连接的层及位于其上下的三角形所连接的层及位于其上下的CuS4四面体层就构成铜蓝复杂层状的结构四面体层就构成铜蓝复杂层状的结构晶体形态晶体形态:单晶体极为少见，呈细薄六方板状或片状单晶体极为少见，呈细薄六方板状或片状物理性质：物理性质：靛青蓝色；条痕灰黑；金属光泽硬度靛青蓝色；条痕灰黑；金属光泽硬度1.52；性；性脆；解理平行脆；解理平行0001完全比重完全比重4.67鉴定特征鉴定特征:铅灰色，金属光泽，硬度低，底面解理极完全铅灰色，金属光泽，硬度低，底面解理极完全Covellite雌黄雌黄 As2S3(Orpiment)化学组成化学组成:As2S3,类质同象混入物类质同象混入物Sb，可，可达达3%结构特点结构特点:单斜晶系单斜晶系晶体结构晶体结构表现为砷、表现为砷、硫离子连接成层，层中每一砷离子被三个硫离子连接成层，层中每一砷离子被三个硫离子所包围，而每个硫离子与两个砷离硫离子所包围，而每个硫离子与两个砷离子相连接子相连接晶体形态晶体形态:单晶体呈板状或短柱状单晶体呈板状或短柱状,集合集合体成片状、梳状、土状等体成片状、梳状、土状等。
物理性质物理性质:柠檬黄色；条痕鲜黄色；油脂柠檬黄色；条痕鲜黄色；油脂光泽至金刚光泽硬度光泽至金刚光泽硬度1.52；解理平行；解理平行010极完全极完全，薄片具挠性比重，薄片具挠性比重3.5鉴定特征鉴定特征:与自然硫相似，但雌黄柠檬黄与自然硫相似，但雌黄柠檬黄色；条痕鲜黄色，具一组完全解理，比重色；条痕鲜黄色，具一组完全解理，比重较自然硫大较自然硫大注：自然硫条痕黄白色，无解理，性脆注：自然硫条痕黄白色，无解理，性脆雄黄雄黄 AsS (Realgar)化学组成化学组成:As4S4 结构特点结构特点:单斜晶系单斜晶系晶体结构晶体结构系由系由As4S4分子所构成，分子中的四个硫原分子所构成，分子中的四个硫原子与四个砷原子之间以共价键相维系，子与四个砷原子之间以共价键相维系，而分子与分子间则以分子键相连接而分子与分子间则以分子键相连接晶体形态晶体形态:单晶体通常细小，呈柱状单晶体通常细小，呈柱状物理性质物理性质:桔红色；条痕淡桔红色；桔红色；条痕淡桔红色；晶面上具金刚光泽，断面上现树脂光晶面上具金刚光泽，断面上现树脂光泽硬度1.52；性脆；解理平行；性脆；解理平行010完全比重完全比重3.6。
鉴定特征鉴定特征:桔红色，条痕淡桔红色，桔红色，条痕淡桔红色，硬度低辉钼矿辉钼矿 MoS2 (Molybdenite)二种多型：二种多型：2H型型(六方晶系六方晶系)和和3R型型(三方三方晶系晶系),其物理性质彼此间极为相似其物理性质彼此间极为相似化学组成化学组成:MoS2,类质同象混入物有类质同象混入物有Re等等(0.n1.88%)、Se等结构特点结构特点:钼离子组成的面网，夹在上下由钼离子组成的面网，夹在上下由硫离子组成的面网之间，共同构成一个结构层硫离子组成的面网之间，共同构成一个结构层Mo为六次配位，与为六次配位，与S构成三方柱形配位多面构成三方柱形配位多面体而结构层可视为以体而结构层可视为以Mo为中心的三方柱彼为中心的三方柱彼此共棱构成此共棱构成晶体形态晶体形态:单晶体呈六方板状，但往往不完单晶体呈六方板状，但往往不完全底面上常有条纹底面上常有条纹物理性质物理性质:铅灰色；条痕为亮铅灰色铅灰色；条痕为亮铅灰色;金属光金属光泽泽;硬度硬度1；解理平行；解理平行0001极完全；薄片具桡极完全；薄片具桡性性;有滑腻感有滑腻感;比重比重5.0 鉴定特征鉴定特征:铅灰色，金属光泽，硬度低，底铅灰色，金属光泽，硬度低，底面解理极完全。
面解理极完全双硫化物及其类似化合物双硫化物及其类似化合物 阴离子为阴离子为 S22、Se22、Te22、As22 等对阴离子等对阴离子;阳阳离子主要是离子主要是Fe、Co、Ni等过渡型离子结构中往往是由哑铃等过渡型离子结构中往往是由哑铃状对阴离子近似于按立方密堆积而成但由于对阴离子的存在，状对阴离子近似于按立方密堆积而成但由于对阴离子的存在，对称性有所降低对阴离子本身之间具有强烈的共价键，其键对称性有所降低对阴离子本身之间具有强烈的共价键，其键长很短长很短,如对硫离子中如对硫离子中S-S之距离之距离(2.05)小于二倍硫离子半径之小于二倍硫离子半径之和和(3.5)，因而相应地使金属阳离子与这些对阴离子之间的距，因而相应地使金属阳离子与这些对阴离子之间的距离缩短，使晶体结构趋向于紧密；缺乏解理或解理不完全，这离缩短，使晶体结构趋向于紧密；缺乏解理或解理不完全，这些对阴离子成哑铃状在结构中交错配置，使各方向键力比较相些对阴离子成哑铃状在结构中交错配置，使各方向键力比较相近所造成近所造成PyriteLocation:Spain黄铁矿黄铁矿 FeS2(Pyrite)化学组成化学组成:FeS2,混入物有混入物有Co、Ni、As、Sb、Cu、Au、Ag等。
等结构特点结构特点:等轴晶系等轴晶系晶体结构晶体结构与方铅与方铅矿相似，即哑铃状对硫离子代替了方矿相似，即哑铃状对硫离子代替了方铅矿结构中简单硫离子的位置，铁离铅矿结构中简单硫离子的位置，铁离子代替了铅离子的位置子代替了铅离子的位置晶体形态晶体形态:晶形常呈立方体、五角十二晶形常呈立方体、五角十二面体，八面体或其聚形面体，八面体或其聚形,在立方体晶面在立方体晶面上常能见到晶面条纹上常能见到晶面条纹物理性质物理性质:浅黄铜色，条痕绿黑色浅黄铜色，条痕绿黑色;金金属光泽硬度属光泽硬度66.5；性脆；断口参差；性脆；断口参差状鉴定特征鉴定特征:浅黄铜色，条痕，高硬度浅黄铜色，条痕，高硬度PyriteLocation:Vermont,USA 化学组成化学组成:成分同黄铁矿成分同黄铁矿结构特点结构特点:正交晶系，配位正交晶系，配位 同于黄铁矿，但对硫离子同于黄铁矿，但对硫离子 之轴与之轴与C轴斜交，对称程轴斜交，对称程 度降低晶体形态晶体形态:单晶体呈板单晶体呈板 状，有时呈矛头状，鸡冠状反复双晶通常结核状、皮壳状，有时呈矛头状，鸡冠状反复双晶通常结核状、皮壳 状产出物理性质物理性质:淡黄铜色而稍带浅灰或浅绿色调，条痕暗灰绿淡黄铜色而稍带浅灰或浅绿色调，条痕暗灰绿 色；金属光泽。
硬度色；金属光泽硬度56；性脆；不完全解理；比重；性脆；不完全解理；比重4.9鉴定特征鉴定特征:晶形和色调与黄铁矿相区别晶形和色调与黄铁矿相区别白铁矿白铁矿 FeS2 (Marcasite)白铁矿结核白铁矿结核ArsenopyriteLocation:Mexico毒砂毒砂 FeAsS(Arsenopyrite)化学组成化学组成:FeAsS,常含类质同象混常含类质同象混入物入物Co，它对，它对Fe的置换可以形成从毒的置换可以形成从毒砂到铁硫砷钴矿砂到铁硫砷钴矿FeAsS-(Co,Fe)AsS的的系列结构特点结构特点:单斜晶系，也有三斜晶系单斜晶系，也有三斜晶系的毒砂晶体结构属于白铁矿型晶体结构属于白铁矿型晶体形态晶体形态:单晶体常呈柱状单晶体常呈柱状,集合体集合体往往为粒状或致密块状往往为粒状或致密块状物理性质物理性质:锡白色；条痕灰黑；金属锡白色；条痕灰黑；金属光泽硬度光泽硬度5.56；性脆；解理平行；性脆；解理平行101、010不完全比重不完全比重6.2鉴定特征鉴定特征:锡白色，硬度高，锤击之锡白色，硬度高，锤击之发蒜臭硫盐矿物硫盐矿物 半金属元素半金属元素As、Sb、Bi与硫组成较复杂的络阴离子与硫组成较复杂的络阴离子AsS33、SbS33、BiS33、AsS43 和和SbS43 等，具有这些等，具有这些络阴离子的硫化物通常称为硫盐。
与硫盐中络阴离子相结合的络阴离子的硫化物通常称为硫盐与硫盐中络阴离子相结合的阳离子主要是阳离子主要是Cu、Ag、Pb等硫盐矿物中络阴离子可构成多等硫盐矿物中络阴离子可构成多种复杂形式的配位种复杂形式的配位化学组成化学组成:Cu12Sb4S13,与砷黝铜矿与砷黝铜矿Cu12As4S13呈完全类质同象呈完全类质同象,含类质同象混入物含类质同象混入物Ag、Fe、Zn、Hg，Co、Ni等等 结构特点结构特点:等轴晶系单胞的大小随着等轴晶系单胞的大小随着Sb置换置换As而有所改变而有所改变晶体形态晶体形态:单晶体呈四面体形，依单晶体呈四面体形，依(111)为接合面成双晶为接合面成双晶物理性质物理性质:钢灰钢灰铁黑色；条痕与颜色相同；硬度铁黑色；条痕与颜色相同；硬度34；性脆；性脆；无解理比重无解理比重4.65，具弱导电性具弱导电性鉴定特征鉴定特征:四面体晶形，断口呈黝黑色，明显的脆性四面体晶形，断口呈黝黑色，明显的脆性黝铜矿黝铜矿 Cu12Sb4S13（clinohedrite）思考题思考题 1.单硫化物、对硫化物和硫盐的划分依据是什么单硫化物、对硫化物和硫盐的划分依据是什么?2.说明方铅矿和闪锌矿分别具有说明方铅矿和闪锌矿分别具有100和和110完全解理的原因。
完全解理的原因3.方铅矿和黄铁矿的结构类型相同方铅矿和黄铁矿的结构类型相同,为何对称性却不同为何对称性却不同?4.如何区别如下矿物如何区别如下矿物:辰砂和雄黄辰砂和雄黄 黄铁矿和黄铜矿黄铁矿和黄铜矿 辉钼矿和石墨辉钼矿和石墨 黄铜矿和自然金黄铜矿和自然金 雌黄和自然硫雌黄和自然硫 5.硫化物主要形成于哪些地质作用？硫化物主要形成于哪些地质作用？6.为什么在黑色地层中为什么在黑色地层中(包括煤层中包括煤层中)容易出现硫化物，而在红色地容易出现硫化物，而在红色地层中只能看见硫酸盐层中只能看见硫酸盐(如石膏如石膏 CuSO4.2H2O)？7.哪些硫化物硬度大于哪些硫化物硬度大于5.5，哪些硫化物硬度小于，哪些硫化物硬度小于2.5？各举出？各举出3个个矿物实例矿物实例8.试解释方铅矿、闪锌矿、辉锑矿，雌黄、辉钼矿、黄铁矿等的试解释方铅矿、闪锌矿、辉锑矿，雌黄、辉钼矿、黄铁矿等的形态，物性与其晶体化学特征的关系形态，物性与其晶体化学特征的关系9.硫化物矿物中哪些是锡白色一铅灰色一钢灰色的硫化物矿物中哪些是锡白色一铅灰色一钢灰色的?它们如何区分它们如何区分?10.硫化物矿物中具有金刚光泽的矿物有哪些硫化物矿物中具有金刚光泽的矿物有哪些?各有什么特征各有什么特征?11.硫化物中哪些矿物硬度大于小刀硫化物中哪些矿物硬度大于小刀?哪些硬度小于小刀哪些硬度小于小刀?为什么为什么?12.黄铜矿和黄铁矿的次生产物是什么黄铜矿和黄铁矿的次生产物是什么?有何地质意义？有何地质意义？13.闪锌矿中铁的类质同象对其物性有何影响闪锌矿中铁的类质同象对其物性有何影响?它们的地质意义何它们的地质意义何在在?14.硫化物的主要成因产状有哪些硫化物的主要成因产状有哪些?在你学过的硫化物矿物中，有在你学过的硫化物矿物中，有哪些可作标型矿物哪些可作标型矿物?。