硫化物及其类似化合物矿物.ppt

* 硫化物是金属或半金属元素与硫结合而成的天然化合物。 硫化物矿物已发现有300多种，约由26种造矿元素所组成，绝大多数是热液作用的产物；表生作用亦有产出。常形成具有工业意义的矿床 硫化物及其类似化合物矿物 化学组成 阴离子 自然界中硫元素在不同的氧化－还原条件下，呈现不同氧化状态：S2-?[S2]2-?S0?S4+?S6+。 S2-, [S2]2-组成硫化物 S0形成自然硫 S4+是SO2 S6+以[SO4]2-存在于硫酸盐中 硫化物中阴离子硫可以具有不同的价态，大部分硫以S2-的形式与阳离子结合，亦可以对硫[S2]2-的形式与阳离子结合，还可以与半金属元素As, Sb, Bi组成络阴离子团[AsS3]3-、[SbS3]3-等形式与阳离子结合形成硫的类似化合物。 阳离子 阳离子主要是铜型离子以及靠近铜型离子一边的过渡型离子。主要是Cu, Pb, Zn, Ag, Hg, Fe, Co, Ni等。 本类矿物类质同像代替非常广泛，在阳离子或阴离子之间都可有类质同象产生。阴离子S, Se, Te, As, Sb, Bi之间常发生完全的或不完全的类质同像。特别是，在硫化物中一些稀有分散元素往往呈类质同象混入物存在。例如，Re常在辉钼矿中作为类质同象混入物代替Mo，但它却很少与硫组成独立矿物。这些硫化物矿物可作为稀有金属矿床综合利用。因而具有重要的经济价值。 晶体结构 硫化物的晶体结构常可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，因此，金属阳离子的配位多面体很多是八面体和四面体或一些畸变的多面体 硫离子具有多键性：离子键 共价键 金属键 由于阳离子为亲铜元素，极化能力强，电负性中等，而阴离子硫易被极化，电负性较小，因而阴阳离子电负性差较小，致使硫化物的化学键体现着离子键向共价健的过渡，且以共价键为主，同时，由于S离子的半径较大，因此又常常带有金属键的成分 简单硫化物对称程度较高，多数为等轴晶系或六方晶系，少数为斜方、单斜晶系；对硫化物的对称由于对硫离子的定向性而略有降低；组成复杂的硫盐矿物对称程度较低，主要是单斜和斜方晶系 形态及物理性质 简单硫化物和对硫化物大多数晶形较好，特别是对硫化物完好晶形更为常见。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。 大多数硫化物具有金属色，金属光泽，低透明度和强反射率，如方铅矿、黄铜矿、黄铁矿。少数呈非金属色，金刚光泽，半透明，如闪锌矿、辰砂、雄黄、雌黄等。 简单硫化物具有完好的解理，对硫化物解理不发育。简单硫化物和硫盐的硬度低，一般2－4；具有层状结构的辉钼矿、铜蓝、雌黄等硬度较小（1－2），而对硫化物由于阴离子为对硫、对砷或砷硫对使硬度增高，可达5－6.5。硫化物相对密度较大，一般在4以上，这是由于组成硫化物的多数金属元素具有较大的原子量 成因及产状 在内生的岩浆作用的晚期，可形成Fe, Ni, Cu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成的铜镍硫化物矿床。 绝大部分硫化物是热液作用的产物。在硫化物矿物的形成过程中，热液介质中的H2S起着重要的作用。通常认为温度约在400?C，热液形成时硫在热液中呈H2S气态分子状态，随着温度降低，热液中硫的溶解度增大，并由于溶解分子的增多，有利于电离，当在一定温度压力条件下，热液中S2-的浓度增大到一定程度时，与不同金属元素结构而形成各种不同的硫化物组成。 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 低温热液阶段形成雄黄、雌黄、辉锑矿、辰砂等 分　类 简单硫化物：阴离子硫呈S2-与阳离子（包括铜型和过渡型离子，如Cu, Pb, Zn, Ag, Hg, Fe, Co, Ni）结合而成，如方铅矿（PbS）、闪锌矿（ZnS）、辰砂（HgS）等 对硫化物：阴离子呈哑铃状对硫[S2]2-，对砷[As2]2-，以及[AsS]2-、[SbS]2-等与阳离子（主要是Fe, Co, Ni等过渡型离子）结合而成，如毒砂（FeAsS）、黄铁矿（FeS2）等 硫盐：硫与半金属元素As, Sb, Bi结合组成络阴离子团[AsS3]3-、[SbS3]3-等形式，然后再与阳离子（主要是Cu, Ag, Pb三种铜型离子）结合而成较复杂的化合物。如黝铜矿－砷黝铜矿（Cu12Sb4S13－Cu12As4S13），硫砷银矿（Ag3AsS3），硫锑银矿（Ag3SbS3） 根据阴离子特点分为三类 常见矿物介绍 形态及物性：晶体常呈立方体、八面体。铅灰色，条痕黑色，金属光泽。{100}三组完全解理。硬度2－3。