单硫化物矿物

如题所述

(一)辉铜矿族

Cu2S有三个同质多象变体,辉铜矿是自然界中稳定的低温变体。

辉铜矿(Chalcocite)Cu2S

斜方晶系。通常呈致密块状、粉末状。

暗铅灰色,条痕暗灰色;金属光泽;硬度2~3;略具延展性,小刀刻划时不成粉末,留下光亮刻痕。相对密度5.5~5.8。

部分见于某些热液成因的铜矿床中。外生作用形成的辉铜矿见于某些含铜硫化物矿床的次生硫化物富集带,系氧化带渗滤下去的硫酸铜溶液与原生硫化物(黄铜矿、斑铜矿、黄铁矿等)进行交代作用的产物。此外也见于某些沉积成因(包括火山沉积成因)的层状铜矿中。

★以其暗铅灰色、低硬度和弱延展性(小刀刻划后,划痕光亮)区别于其他含铜硫化物。主要作为提炼铜的重要矿物原料。

(二)方铅矿族

方铅矿(Galena)PbS

等轴晶系。常呈立方体晶形,有时以八面体与立方体聚形出现(图4-5)。通常呈粒状、致密块状集合体。

图4-5 方铅矿的晶体形态和晶簇

铅灰色,条痕灰黑色;金属光泽。硬度2~3;解理平行立方体{100}完全。密度7.4~7.6g/cm3。具弱导电性和良检波性。

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、低温热液过程最为主要,经常与闪锌矿一起形成铅锌硫化物矿床。在大多数铅锌矿床中,方铅矿、闪锌矿还经常与黄铁矿、黄铜矿等矿物共生。方铅矿在氧化带不稳定,易转变为白铅矿和铅钒等一系列次生矿物。

我国方铅矿产地很多,其中以云南金顶、广东凡口甘肃厂坝、青海锡铁山以及湖南水口山等地最为著名。

★以其铅灰色,金属光泽,立方体完全解理,硬度小、密度大为主要鉴定特征。

提炼铅的最重要的矿物原料;含Ag的方铅矿是提炼银的重要矿物原料。铅化物也是成药制剂的主要原料。

(三)闪锌矿-纤锌矿族

闪锌矿(Sphalerite)ZnS

等轴晶系。晶体常呈四面体状(图4-6),低温条件下有时呈菱形十二面体状。以(111)为接合面成双晶。集合体通常呈粒状块体。胶体成因的闪锌矿呈隐晶质的肾状、葡萄状、同心圆状等形态特征。

当含铁量增多时,颜色由浅变深,从浅黄、棕褐直至黑色(铁闪锌矿);条痕由白色至黄色、褐色;光泽由树脂光泽至半金属光泽;从透明至半透明。硬度3.5~4;解理平行菱形十二面体{110}完全。密度3.9~4.1g/cm3,随含Fe量的增加而降低。

图4-6 闪锌矿晶体

闪锌矿常见于接触交代矽卡岩和各种热液成因矿床中,是分布最广的锌矿物。我国闪锌矿产地很多,以云南金顶、广东凡口、青海锡铁山、甘肃厂坝以及湖南水口山等地最著名,与方铅矿紧密共生。在地表易氧化成Zn[SO4],表生条件下可形成菱锌矿、异极矿等。

★以其菱形十二面体完全解理、解理面上呈金刚光泽,较浅的条痕颜色,以及经常与方铅矿密切共生。

提炼锌的最重要的矿物原料。其成分中所含镉、铟、锗、镓、铊等一系列稀散元素可综合利用。闪锌矿的单晶可用作紫外半导体激光材料、红外窗口材料,以及显像管涂料等。

(四)辰砂族

HgS有三个同质多象变体:三方晶系的辰砂、等轴晶系的黑辰砂以及六方晶系的六方辰砂。后两者在自然界分布稀少。此外,在自然界还发现非晶质HgS。

辰砂(Cinnabar)HgS

三方晶系。单晶体呈菱面体形,或呈厚板状、柱状(图4-7)。双晶常见,常成贯穿双晶。集合体多呈不规则粒状,有时为致密块状、粉末状及被膜状等。

猩红色;有时表面呈铅灰的锖色;条痕红色;金刚光泽。性脆;硬度2~2.5;解理平行六方柱{1010}完全。密度8.05g/cm3

辰砂是分布最广的汞矿物。主要形成于低温热液过程中,在碱性介质中沉淀晶出。常与辉锑矿、雄黄、雌黄、黄铁矿、石英等矿物共生。

我国是世界辰砂主要生产国之一。湖南新晃县、贵州婺源和铜仁等地是辰砂的著名产地。1980年我国贵州岩屋坪矿山发现一颗“辰砂王”。晶体长65.4mm,宽35mm,高37mm,净重237g,质纯无瑕,是辰砂晶体的罕见珍品(图4-8)。

★猩红色及红色条痕色,密度大,硬度低为主要鉴定特征。

提炼汞的最重要矿物原料。辰砂的单晶可作激光调制晶体材料。用作油漆、油墨、橡胶等的颜料,医药上用作防腐剂及治疗药物等。

图4-7 辰砂的晶体形态

图4-8 辰砂双晶和“辰砂王”(贵州)

c{0001}平行双面;m 六方柱; 菱面体;x 三方偏方面体

(五)磁黄铁矿族

磁黄铁矿(Pyrrhotite)Fe2+1-xS

六方晶系。单晶很少见,呈六方片状、板状或柱状(图4-9)。常呈致密块状、粒状集合体。

图4-9 磁黄铁矿晶簇

暗青铜黄色,表面常具暗褐锖色; 条痕灰黑色; 不透明; 金属光泽。硬度 4; 性脆; 解理平行 不完全, 平行 { 0001 } 裂理发育。 密度4. 6 ~ 4. 7g / cm。具导电性和磁性。

磁黄铁矿分布于各种类型内生矿床中。在基性岩体内的铜镍硫化物岩浆矿床中,它是主要矿物成分之一,与黄铜矿、镍黄铁矿紧密共生。在接触交代矿床和各热液矿床中可形成富集矿体,与黄铜矿、黄铁矿、磁铁矿、毒砂等矿物共生。在氧化带极易分解而转变为褐铁矿。

暗青铜黄色,硬度小,具磁性。用于制作硫酸的原料,含镍较高时可作为镍矿石利用。

(六)黄铜矿族

黄铜矿有低温四方晶系和高温等轴晶系两种同质多象变体,二者转变温度为550℃。

黄铜矿(Chalcopyrite)CuFeS2

四方晶系。晶体常见单形呈四方四面体、四方双锥等,但单晶体较少见。通常为致密块状或分散粒状。

铜黄色,但往往带有暗黄或斑状锖色;条痕绿黑色;金属光泽;不透明;解理不发育。硬度3~4;性脆;密度4.1~4.3g/cm3。能导电。

黄铜矿分布较广,可形成于多种地质条件下。出现于与基性岩、超基性岩有关的铜镍硫化物岩浆矿床、斑岩铜矿、各种热液(包括火山热液)成因铜矿床以及某些沉积成因(包括火山沉积成因)的层状铜矿中。在氧化带,黄铜矿易于氧化、分解,而转变为易溶于水的硫酸铜,后者与含碳酸的水溶液作用可形成孔雀石、蓝铜矿。

我国黄铜矿的主要产地集中在长江中下游地区、川滇地区、山西南部的中条山地区、甘肃的河西走廊以及青海、西藏等地。

★黄铜矿与黄铁矿相似,但以更黄的颜色和较低的硬度加以区别。与自然金的区别在于绿黑色的条痕,性脆及溶于硝酸。

提炼铜的主要矿物原料。

(七)辉锑矿族

辉锑矿(Stibnite) Sb2S3

斜方晶系。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、柱状晶簇(图4-10),或致密粒状、块状集合体。

铅灰色,条痕黑色;晶面常带暗蓝锖色;金属光泽;不透明。解理平行{010}完全,解理面上常见有横的聚片双晶纹;硬度2;性脆。密度4.6g/cm3

辉锑矿为分布最广的锑矿物,见于中低温热液矿床中,与辰砂、石英、萤石、重晶石、方解石等共生。我国湖南新化锡矿山是世界上最著名最大的辉锑矿产地。

★铅灰色,柱状晶形,解理面上有横纹为主要鉴定特征。

提炼锑的最重要矿物原料,制取各种锑化物,用于玻璃工业作着色剂、橡胶硫化剂等。

(八)雌黄族

雌黄(Orpiment) As2S3

单斜晶系。常见板状或短柱状(图4-11),集合体呈片状、梳状、土状等。

柠檬黄色,条痕鲜黄色;油脂光泽至金刚光泽,解理面为珍珠光泽。解理平行{010}极完全,薄片具挠性。硬度1.5~2。密度3.5g/cm3

低温热液矿床中的典型矿物,常与雄黄密切共生。此外,还见于热泉沉积物和火山凝华物中,与自然硫、氯化物等共生。我国湖南、云南、贵州、四川、甘肃等省均有产出,尤以湖南和云南著名。

图4-10 辉锑矿晶簇

图4-11 雌黄晶簇

★柠檬黄色,硬度低,一组极完全解理。与自然硫相似,但自然硫不具极完全解理。

砷及制造各种砷化物的主要矿石矿物,还可用于中药。

(九)雄黄族

雄黄(Realgar) As4S4(通常简写为AsS)

单斜晶系。晶体通常细小,呈针状或柱状。一般以致密粒状或土状块体或皮壳状产出。

橘红色,条痕淡橘红色;晶面上具金刚光泽,断面上呈现树脂光泽。硬度1.5~2;性脆;解理平行{010}完全。密度3.6g/cm3。长期受光照射作用,可转变为淡橘红色粉末。

低温热液矿床中的典型矿物,亦见于温泉和硫质喷气孔的沉积物中,与雌黄共生。

★橘红色,条痕淡橘红色,硬度低。与辰砂相似,但辰砂条痕色为鲜红色,密度大。

提取砷及制造各种砷化物的主要矿物原料,用于农药、颜料和玻璃等工业。

(十)辉钼矿族

辉钼矿(Molybdenite) MoS2

辉钼矿在自然界已确定有两种多型:2H型(六方晶系),3R型(三方晶系)。

单晶体常呈不完整六方板状、片状,底面上常有条纹;通常以鳞片状集合体产出。

铅灰色,条痕为亮铅灰色,在上釉瓷板上为带微绿的灰黑色;金属光泽;不透明。硬度1;解理平行{0001}极完全;薄片具挠性。有滑腻感。密度5.0g/cm3

辉钼矿是分布最广的钼矿物,其中经常含分散元素铼(Re)。主要是高、中温热液成因的,常与黑钨矿、锡石、石榴子石、透辉石等共生。与酸性岩有关的最重要钼矿床为斑岩型和接触交代型。在高温钨锡石英脉中,也经常出现辉钼矿。在表生氧化带,辉钼矿可转变成黄色粉末状钼华。我国钼矿储量居世界首位。最著名的产地有辽宁、河南、山西、陕西等。

★铅灰色,金属光泽,硬度低,底面解理极完全。以其密度较大、光泽较强、颜色及条痕较淡可与相似的石墨相区别。

提炼钼和铼的最重要矿物原料。

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