矿物各论(3)

2018-11-24 15:14

石等共生。?

我国湖南新化锡矿山是世界最著名最大的辉锑矿产地。?

【鉴定特征】铅灰色,柱状晶形,柱面上有纵纹(聚形纹),解理面上有横纹(聚片双晶纹)。对于细粒的块体,滴KOH于其上,立刻呈现黄色,随后变为橘红色,以此区别于与其类似的辉铋矿。?

【主要用途】为锑的重要矿石矿物,晶体大或呈美观的晶簇状可具很高的观赏和收藏价值。

辉铋矿(Bismuthinite)Bi2S3?

【化学组成】类质同像混入物主要有Pb、Cu、Sb和Se。?

【晶体结构】斜方晶系; -Pbnm;a0=1.113 nm,b0=1.127 nm,c0=0.397 nm;Z=4。辉铋矿与辉锑矿等结构。?

【形态】晶形常呈长柱状至针状,晶面大多具纵纹,集合体以致密粒状为常见。 【物理性质】微带铅灰的锡白色;表面常现黄色或斑状锖色;条痕铅灰色;金属光泽;不透明。解理平行{010}完全。硬度2~2.5。相对密度为6.8。? 【成因及产状】主要见于钨锡高温热液矿床和接触交代矿床中。?

【鉴定特征】与辉锑矿相似,唯颜色较辉锑矿浅,光泽较强,相对密度较大,解理面上无横纹,与KOH溶液不起反应。? 【主要用途】为铋的重要矿石矿物。?

雌黄(Orpiment)?As2S3?

【化学组成】Sb呈类质同像混入含量可达3%。此外,存在微量的Hg、Ge、Se、V等。?

【晶体结构】单斜晶系; -P21/c;a0=1.149 nm,b0=0.959 nm,c0=0.425 nm,β=90°27′;Z=4。雌黄具有层状结构:As、S离子连接成层,层中每一个As被3个S所包围,而每个S与两个As相连接。层平行于(010),各层间以微弱分子键相维系;因而平行{010}产生完全解理。?

【形态】常见板状或短柱状。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。相对密度3.5。? 【成因及产状】见于低温热液矿床中,为标型矿物。常与雄黄共生。? 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。? 【鉴定特征】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。?

【主要用途】为砷及制造各种砷化物的主要矿石矿物,还可用于中药。

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雄黄(Realgar)As4S4?

【化学组成】成分固定,含杂质较少。?

【晶体结构】单斜晶系; -P21/n;a0=0.929 nm,b0=1.353 nm,c0=0.657 nm;β=106°33′;Z=16。具分子型结构:由As4S4分子所构成,分子中的4个S与4个As之间以共键价相维系,而分子与分子间则以分子键相连接。对于As4S4分子,其中S形成正方形,As形成四面体,而正方形和四面体的中心相吻合。每一S与两个As相邻,而一As则与2个S及另一As相邻。?

【形态】通常以致密块状或土状块体或皮壳状集合体产出。单晶体通常细小,呈柱状、短柱状或针状,柱面上有细的纵纹。?

【物理性质】橘红色,条痕淡橘红色;晶面上具金刚光泽,断面上出现树脂光泽,透明~半透明。解理平行{010}完全。硬度1.5~2。相对密度3.6。性脆。长期受光作用,可转变为淡橘红色粉末。?

【成因及产状】形成条件与雌黄相似,并常与雌黄共生。?

【鉴定特征】橘红色,条痕淡橘红色,硬度与辰砂相似,但辰砂条痕色鲜红,相对密度大。?

【主要用途】为砷及制造各种砷化物的主要矿石矿物。

辉钼矿(Molybdenite)MoS2?

【化学组成】自然界的辉钼矿成分几乎都近于理论值。Re为其重要的类质同像混入物,含量可高达2%。S被Se、Te替代可达25%。?

【晶体结构】六方晶系(2H); -P63/mmc;a0=0.315 nm,c0=1.230 nm;Z=2。 辉钼矿的晶体具层状结构。结构中,Mo4+组成的面网,夹在上下由S2-组成的面网之间,共同构成一个三方柱配位结构层,[MoS6]构成三方柱形配位多面体,而此结构层由S2-组成空八面体层相联。层内离子连接紧密,层与层之间的引力却很微弱,因而平行{0001}发育极完全解理,且晶体呈片状、板状。? 【形态】单晶呈六方板状、片状,通常以片状、鳞片状集合体产出。? 【物理性质】铅灰色;条痕为亮铅灰色,在上釉瓷板上为微绿的灰黑色;金属光泽,不透明。解理平行{0001}极完全,解理薄片具挠性。硬度1。相对密度5.0。有滑腻感。?

【成因及产状】主要产于高、中温热液矿床中。?

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。? 【鉴定特征】铅灰色,金属光泽,硬度低,一组极完全解理。以其相对密度大,光泽较强,颜色及条痕较淡,且在涂釉瓷板上有特征的黄绿色条痕可与相似的石墨相区别。?

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【主要用途】为钼最重要的矿石矿物,亦为提取Re的主要矿石,当含Pt族元素(Os、Pd、Rn、Pl)较多时,可综合利用。?

斑铜矿(Bornite)?Cu5FeS4?

【化学组成】由于斑铜矿中常含有黄铜矿、辉铜矿的显微包裹体,其成分变化很大。?

【晶体结构】等轴晶系; -Fd3m;a0=1.093 nm,Z=8;其晶体结构相当复杂。? 【形态】单晶极为少见,通常呈致密块状或粒状不规则状集合体。

【物理性质】新鲜断面呈暗铜红色,风化表面常呈暗蓝紫斑状锖色,因此得名;条痕灰黑色;金属光泽;不透明。无解理。硬度3。相对密度4.9~5。性脆。具导电性。?

【成因及产状】斑铜矿可形成于CuNi硫化物矿床、夕卡岩矿床及铜硫化物矿床的次生硫化物富集带中。

斑铜矿在表氧化环境中易遭受分解而形成孔雀石、蓝铜矿、赤铜矿、褐铁矿等矿物。?

【鉴定特征】特有的暗铜红色和不新鲜的表面的蓝紫斑杂的锖色;低硬度。? 【主要用途】为铜的主要矿石矿物。?

辉铜矿(Chalcocite)Cu2S?

Cu2S有三个同质多像变体。在103°C以下稳定的为斜方晶系变体;在此温度之上至420°C范围内稳定的六方晶系变体;在420°C以上稳定的为等轴晶系变体。高温等轴晶系辉铜矿具反萤石型结构;高温六方晶系辉铜矿的结构,表现为S呈六方最紧密堆积。低温斜方晶系辉铜矿的结构相当复杂,这里仅描述分布最广的Cu2S低温变体。

【化学组成】常含Ag,有时含Fe、Co、Ni、As、Au等,其中有的是机械混入物。 【晶体结构】斜方晶系; -Abm2;a0=1.192 nm,b0=2.733 nm,c0=1.344 nm;Z=96。

【形态】单晶极少见。晶形呈假六方形的短柱状或厚板状。通常呈致密块状、粉末状(烟灰状)集合体。?

【物理性质】新鲜面铅灰色,风化表面黑色;条痕暗灰色;金属光泽。不透明。无解理。硬度2~3。相对密度5.5~5.8。略具延展性。电的良导体。? 【成因及产状】有内生和外生两种成因。内生者见于富Cu贫S的晚期热液铜矿床中,常与斑铜矿共生。外生辉铜矿见于某些含铜硫化物矿床氧化带的下部,为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

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代作用的产物。辉铜矿在地表环境下很不稳定,易于分解而转变为铜的氧化物和铜的碳酸盐。在不完全的氧化下,可转变为自然铜。?

【鉴定特征】暗铅灰色,低硬度,弱延展性小刀刻之出现光亮沟痕。常与其它铜 矿物共生或伴生。?

【主要用途】为含铜最富的硫化物,是铜的重要矿石矿物。

黄铁矿(Pyrite)Fe[S2]?

【化学组成】成分中常见Co、Ni等元素呈类质同像置换Fe,并常见Au、Ag呈机械混入物。?

【晶体结构】等轴晶系; -Pa3;a0=0.542 nm;Z=4。黄铁矿是NaCl型结构的衍生结构,晶体结构与方铅矿相似,即哑铃状对硫离子[S2]2-代替了方铅矿结构中简单硫离子的位置,Fe2+代替了Pb2+的位置。但由于哑铃状对硫离子的伸长方向在结构中交错配置,使各方向键力相近,因而黄铁矿解理极不完全,而且硬度显着增大。?

【形态】常见完好晶形,呈立方体{100}、五角十二面体{210}或八面体{111}。在立方体晶面上常能见到3组相互垂直的晶面条纹,这种条纹的方向在两相邻晶面上相互垂直,和所属对称型相符合。此外,还可形成穿插双晶,称铁十字集合体常成致密块状、分散粒状及结核状等。?

【物理性质】浅铜黄色,表面带有黄褐的锖色;条痕绿黑色;强金属光泽,不透明。无解理;断口参差状。硬度6~6.5。相对密度4.9~5.2。性脆。? 【成因及产状】黄铁矿是地壳分布最广的硫化物,形成于多种不同地质条件下。 (1) 产于铜镍硫化物岩浆矿床中,以富含Ni为特征。? (2) 产于接触交代矿床中,常含有Co。?

(3) 产于多金属热液矿床中,黄铁矿成分中Cu、Zn、Pb、Ag等含量有所增高。 (4) 与火山作用有关的矿床中,黄铁矿成分中As、Se含量有所增多。? (5) 外生成因的黄铁矿见于沉积岩、沉积矿床和煤层中,往往成结核状和团块状。 在地表氧化条件下,黄铁矿易于分解而形成各种铁的硫酸盐和氢氧化物。铁的硫酸盐中以黄钾铁矾为最常见;铁的氢氧化物中以针铁矿最为常见,它是构成褐铁矿的主要矿物成分。褐铁矿有时呈黄铁矿假象。?

【鉴定特征】据其晶形、晶面条纹、颜色、硬度等特征可与相似的黄铜矿、磁黄铁矿相区别。?

【主要用途】为制造硫酸的主要矿物原料,也可用于提炼硫磺。当含Au、Ag或Co、Ni较高时可综合利用。

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白铁矿(Marcasite)?Fe[S2]?

【化学组成】成分同黄铁矿,与黄铁矿互为同质多像变体。含微量As、Sb、Bi、Co、Cu等混入物。?

【晶体结构】斜方晶系; -Pmnn;a0=0.338 nm,b0=0.444 nm,c0=0.539 nm;Z=2。晶体结构表现于Fe2+位于斜方晶胞的角顶和中心,哑铃状[S2]2-之轴向与c轴斜交,而它的两端位于Fe2+围成的两个三角形的中心。虽然白铁矿和黄铁矿具有完全相同的配位关系,但晶体结构的对称程度却完全不同,这是因为哑铃状[S2]2-轴向取向分布不同所致。

【形态】单晶呈板状,有时呈矛头状晶形。常成依{110}的鸡冠状反复双晶。通常多以结核状皮壳状产出。?

【物理性质】淡黄铜色而稍带浅灰或浅绿的色调,新鲜面近于锡白色(较黄铁矿色浅)条痕暗绿色;不透明,金属光泽。无解理。硬度5~6.5。相对密度4.05~4.9。性脆。弱导电性。?

【成因及产状】白铁矿在自然界的分布远较黄铁矿为少,并且不形成大量的聚积。它是Fe[S2]的不稳定变体,高于350°C即转变为黄铁矿。外生成因的白铁矿主要见于含碳质砂页岩中,成结核状出现。在氧化条件下,白铁矿很易分解而形成铁的硫酸盐和氢氧化物。?

【鉴定特征】白铁矿与黄铁矿相似,晶形完好时,可据晶形、颜色相区别。颗粒细小时需经X射线粉晶法才能区分。? 【主要用途】黄铁矿相同。

毒砂(Arsenopyrite)?Fe[AsS]?

【化学组成】通常其成分大致变化范围为FeAs0.9S1.1至FeAs1.1S0.9。利用As/S比值可估计其形成的条件:高温形成的毒砂富As;低温者富S。但同时还受压力的影响,压力增加含S量也增加。在毒砂成分中常有Co类质同像置换Fe,此外可含微量Bi、Sb、Zn、Se等,其中大部分系机械混入物。?

【晶体结构】单斜晶系; -P21/c;a0=0.953 nm,b0=0.566 nm,c0=0.643 nm,β=90°;Z=8。其晶体结构为白铁矿型结构的衍生结构,将白铁矿结构中的[S2]2-换成[AsS]即变成毒砂型结构。注意,毒砂结构为β=90°的单斜结构。? 【形态】单晶常呈柱状,发育{120}或{110}斜方柱,且柱面上有晶面条纹。另还发育{101}假斜方柱(请思考,为什么称假斜方柱)。有时依(101)形成接触双晶;依(012)形成穿插双晶或三连晶。集合体往往为粒状或致密块状。?

【物理性质】锡白色至钢灰色;表面常带浅黄的锖色;条痕灰黑;金属光泽,不透明。解理不完全。硬度5.5~6。相对密度5.9~6.29。以锤击之发砷之蒜臭,灼烧后具磁性。性脆。?

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