自燃元素矿物篇.pdf
一一一一、、、、自然元素矿物自然元素矿物自然元素矿物自然元素矿物篇篇篇篇 自然银自然银自然银自然银Siver 名字来源源于古代文明社会; 化学组成成分中常含 Au、Cu、Hg 等; 类别自然元素-金属元素-自然铜族 晶系和空间群等轴晶系,Fm3m; 晶胞参数a00.4077nm; 形态单晶呈立方体和八面体或两者的聚形,但极少见。集合体成树枝状、不规则薄片状、 粒状和块状; 颜色新鲜断口呈银白色,但表面往往呈灰黑的锖色; 条痕银白色 透明度不透明 光泽金属光泽 硬度2.5 解理和断口无解理,锯齿状断口; 比重10.5g/cm3 (纯银) 其他性质具延展性,是电和热的最良导体; 鉴定特征新鲜断口呈银白色,锯齿状断口,比重大,富延展性; 成因和产状 热液成因的自然银见于一些中低温热液矿床, 它呈显微粒状分布于铅锌热液矿 床的硫化物中。外生成因的自然银见于硫化物矿床的氧化带。 主要用途为银的唯一来源; 著名产地墨西哥和挪威。 自然硒自然硒自然硒自然硒Selenium 名字来源来源于希腊语 Selene,意思是月之女神; 化学组成主要成份是硒,含有微量的硫; 类别自然元素-半金属元素-自然硒族; 晶系和空间群三方晶系,P3221; 晶胞参数a 0.4366nm,c 0.4954nm; 形态为粒状或浸染状分布于基质中; 颜色灰,灰紫色或微红色; 条痕红色; 透明度不透明; 光泽亚金属光泽; 硬度2; 解理和断口(0112)完全解理; 比重4.81 g/cm3;g/cm3 其他性质晶体易弯曲,具有挠性; 鉴定特征 成因和产状自然硒为硒化物的风化产物,常由硒铅矿变来,与褐铁矿共生并被其胶结。 主要用途硒的最显著性质是它的光电效应,由此它可作光电池,用于电视方面;还可用于 玻璃工业、 橡胶工业等部门, 玻璃中加入硒可消除铁杂质引起的绿色, 再橡胶配料中加入硒, 能提供橡胶的抗热、抗氧化及耐磨性; 著名产地玻利维亚 Potos,意大利 Liguria,美国 Nevada。 自然锑自然锑自然锑自然锑Antimony 名字来源从阿拉伯语 al-uthmud 到中古拉丁语 antimonium,原意是指锑的硫化物辉锑矿; 化学组成主要成份是锑,经常伴生有少量的砷,铁,银和硫磺; 类别自然元素-半金属元素-砷族; 晶系和空间群三方晶系,R3m-; 晶胞参数a0 0. 4299nm,c0 1.125nm; 形态晶体极少见,为假立方体,常呈呈钟乳石状,块状或放射状; 颜色锡白,略带蓝色。氧化后为灰色至深灰色,而且微蓝色消失; 条痕黑色; 透明度不透明; 光泽金属光泽; 硬度3~4; 解理和断口(0001)解理发育好,单向劈理完整,断口不整齐; 比重6.6~6.7 g/cm3;g/cm3 其他性质脆性,且遇冷膨胀; 鉴定特征光泽暗淡,硬度低; 成因和产状热液成因,与自然砷和锑硫化物共生; 主要用途上用于和其他金属混合,使金属在温度变化大时仍保持体积不变;制作炮竹烟花 (粉末状的锑燃烧时呈现蓝色);安全火柴头和点火工具;也可用于药物研究和有色玻璃中 的燃料; 著名产地德国的黑森林和 Harz 山,还有法国,芬兰,澳大利亚和南非。 铁铁铁铁-镍镍镍镍Tetrataenite 化学组成由铁镍两种元素组成,其中 Fe 占 48.76,Ni 占 51.24; 类别自然元素-金属元素-铁镍族; 晶系和空间群四方晶系,P4/mmm; 晶胞参数a0 0.2533nm,c0 0.3582nm; 形态通常呈块状,葡萄状集合体产出。 颜色钢灰至黑色; 条痕灰色; 透明度不透明; 光泽金属光泽; 硬度4-5; 解理和断口断口呈锯齿状,无解理,劈理不良; 比重7.9 - 8.8 g/cm3 纯铁 7.86,纯镍 8.9;g/cm3 其他性质具有高磁性,是电和热的良导体; 鉴定特征钢灰色至黑色,具有高磁性; 成因和产状是陨石中的主要自然金属矿物质; 主要用途用于科学研究,以了解外空间的生命痕迹; 著名产地美国 Arizona 州著名的 Barringer 陨石坑周围地区,以及 Kassel,,Germany,the Kola Peninsula,Russia 和 Disco 岛,Greenland 等地。 自然砷自然砷自然砷自然砷Arsenic 名字来源来自希腊语 Arsenikon,最初指的是雌黄; 化学组成主要成分为砷,混有少量的锑﹑镍﹑银﹑铁和硫磺; 类别自然元素-半金属元素-自然砷族; 晶系和空间群三方晶系,R3m-; 晶胞参数a0 0.3768nm,c0 1.0574nm; 形态大多数呈钟乳石状,块状或放射状; 颜色锡白色,氧化后呈深灰色至黑色,灰或白色; 条痕黑色; 透明度 不透明; 光泽亚金属光泽; 硬度3-4; 解理和断口 (0001)解理完全,断口不整齐; 比重5.6~5.7 g/cm3;g/cm3 其他性质脆性,有毒,加热或敲打有大蒜味; 鉴定特征光泽差,条痕黑色,加热或敲打有大蒜味; 成因和产状常与银﹑钴或镍矿石共生于热液矿脉; 主要用途砷常用于玻璃制造,因为它可消除由于铁杂质造成的玻璃绿色;在古代,还曾用 作毒药和杀虫剂;在电子行业,制作砷化镓,用它制成的计算机芯片在很多方面比硅片更优 越;还可作为绘图和焰火中的颜料; 著名产地几乎所有收集样品均来自欧洲各地。除此之外,还有美国,日本和哥伦比亚不列 颠省的奥德尔。 自然铋自然铋自然铋自然铋Bismuth 名字来源从阿拉伯语 bismid 而来,意思是像锑一样; 化学组成主要成份是铋,也常混有微量砷﹑锑和硫; 类别自然元素-半金属元素-自然砷族; 晶系和空间群三方晶系,R3-m; 晶胞参数a0 0.657nm,α87034’; 形态晶体少见,常为块状; 颜色新鲜时呈银白色,带有特有的浅红色,氧化后呈黄色至深灰色。 条痕灰色; 透明度不透明; 光泽强金属光泽; 硬度2~2.5; 解理和断口{0001}解理完全,晶体长度内单向劈理良好,断口呈贝壳状; 比重9.7~9.8 g/cm3;g/cm3 其他性质脆性至弱延展性,具有强逆磁性,遇冷发生膨胀; 鉴定特征浅红色,一组完全解理,硬度低为其特征; 成因和产状产于高温热液矿床中, 与锡石,黑钨矿、辉铋矿等共生, 还可见于伟晶岩脉中; 主要用途 铋含量低的样品可用于人造再生长, 以形成有趣晶形标本作为收藏; 由于逆磁性, 可用于电子场;隔火设备和耐热合金的主要原材料;配药。 著名产地最好的样品来自德国,其次是瑞典和玻利维亚。还有加拿大安大略省科搏尔特区 和西北地区大熊湖,及美国加利福尼亚州和南卡罗来纳州切斯特菲尔德区。 石墨石墨石墨石墨graphite 化学成分为 C、晶体属六方或三方晶系的自然元素矿物。与金刚石和以美籍华裔矿物学家 赵景德姓氏命名的赵击石等成同质多象。 石墨晶体结构中,碳原子按六方环状排列成层(见图[石墨-2H 的晶体结构])。由于层在 垂直方向上的堆垛顺序不同而有两种不同的多型,即两层重复的石墨-2H 和三层重复的石黑 -3R。自然界产出的石墨大多数属 2H 型。 石墨晶体呈六方片状,集合体多呈鳞片状或块状、土状,底面解理极完全。摩斯硬度 1~2。 有滑感,易污手。比重 2.21~2.26。颜色及条痕均为黑色。晶体呈半金属光泽,隐晶质块体 光泽暗淡。导电性良好。 石墨最常见于大理岩、片岩或片麻岩中,是有机成因的碳质物变质而成。煤层可经热变质作 用部分形成石墨。少量石墨是火成岩的原生矿物。石墨也常见于陨石中,一般为团块状,以 一定方位关系组成立方体外形的多晶集合体称方晶石墨。 金刚石金刚石金刚石金刚石diamond 化学成分为 C、晶体属等轴晶系的一种自然元素矿物。属于六方晶系的六方金刚石,是除 石墨外与金刚石成同质多象的另一种矿物。 金刚石的晶体结构中, 每一个碳原子均被其他四 个碳原子围绕,形成四面体配位,任何两相邻碳原子之间的距离均为 0.154nm,是典型的共价键 晶体。 金刚石最常见的晶形是八面体和菱形十二面体, 其次是立方体和前两种单形的聚形, 晶面常 成凸曲面而使晶体趋近于球形;双晶常见;但一般以粒状产出。由放射状或微晶状集合体形 成的粗糙圆球形的金刚石称为圆粒金刚石。 金刚石无色、透明或微带蓝、黄、褐、灰、黑等色。灰或黑色的圆粒金刚石称为黑金刚石。 有些金刚石已可通过人工方法使之改色标准金刚光泽折射率高达 2.40~2.48。具强色散性。 在 X 射线照射下发蓝绿色荧光,这一特性被用于选矿。八面体解理中等。质量最好的金刚石 比重可达 3.53,而黑金刚石仅为 3.15。摩斯硬度 10,是已知物质中硬度最高的。具半导体 性。金刚石加热到 1000℃时,可缓慢转变为石墨。 金刚石按所含杂质和某些物理性质特点分Ⅰ型和Ⅱ型两种。 前者含氮的混入物, 导热性较差, 对波长小于 300nm 的紫外线不透明, 对可见光的吸收也较强,在紫外线照射下发淡紫色磷光。 自然界产出者多属此型。Ⅱ型不含氮,导热性极强,室温下的导热率约为铜的 5 倍,对紫外 线透明,对可见光的吸收较低,在紫外光照射下不发光。 金刚石自古就是最名贵的宝石,以透明无瑕疵、无色或微蓝为上品。其加工成品称为钻石。 除少量宝石级晶体外,金刚石主要用作精细研磨材料、高硬切割工具、各类钻头、拉丝模、 散热片、高温半导体和红外光谱仪部件等。 金刚石主要产于金伯利岩或钾镁煌斑岩(金云火山岩 lamproite)的岩筒或岩脉中;也产于冲 积成因的砂矿中,砂矿金刚石约占世界产量的 90%。世界最著名的金刚石产地为南非金伯 利 Kinberley地区、扎伊尔、澳大利亚西部、俄罗斯雅库特、美国阿拉斯加和巴西米纳斯 吉拉斯等地。中国辽宁、山东、湖南和贵州等地均有发现。1977 年在山东省临沭县岌山乡 常林发现中国最大的一颗金刚石,重 158.786 克拉,命名为“常林钻石”。世界上最大金刚石 产于巴西卡帕达迪亚,重 3148 克拉,属工业用金刚石。最大的宝石级金刚石为重 3106 克拉、 大小为 106.55 厘米的“库利南”Cullinan, 1905 年发现于南非的普列米尔,后加工成 9 颗大 钻石和 96 颗小钻石,其中最大的一颗称为非洲之星,重 530.2 克拉,镶在英王的权杖上。19 55 年 2 月 15 日,美国以石墨为原料,在 2750℃和约 10帕的温、压条件下首次合成了金刚石 人造金刚石生产已很普遍,产量早已超过天然金刚石,唯粒度一般均较小。1970 年美国已能合 成重 1 克拉以上的宝石级单晶体。 自然金自然金自然金自然金native gold 化学成分为 Au、晶体属等轴晶系的一种自然元素矿物。自然金常含银,有时可达 20%。含 银量达 10%的称银金矿,中国古称“淡金”。自然金通常成树枝状、粒状或鳞片状产出,偶 尔有不规则的大块体,俗称狗头金。澳大利亚 1872 年采到重达 214.318 千克的自然金块;中 国 1986 年在四川省白玉县孔隆沟采到过一块 4804 克的金块。 自然金摩斯硬度 2.5~3。 纯金 比重 19.3。 颜色和条痕均为金黄色, 随含银量增大逐渐变淡。 金属光泽。 是热和电的良导体。 熔点 1062℃,在空气中加热不氧化,能抗强酸腐蚀。具强延展性,1 克黄金可拉成长达 2 公里的细丝,可碾压成厚仅十万分之一毫米的金箔。 自然金是提炼金的最主要来源,也是人类最早使用的贵金属。约在战国成书的尚书禹贡 记载“厥贡惟金三品。”注称“金、银、铜也。”河北藁城县商代中期遗址中曾发现厚约 0.01 毫米的金箔。金在现代技术中作为焊接材料,可用作火箭、喷气发动机、超音速飞机、核反 应堆等需在高温下具有高强度、高抗氧化能力的部件的接缝和接点;作为高精密电子部件的 导线,可确保指令传送不产生 1 毫秒的中断;作为具有优良反射性的镀金薄膜,用于制造高温 隔热反射屏蔽层和红外线加热器反射层等。 产于原生矿床中的自然金俗称山金, 它主要产于 热液成因的含金石英脉或蚀变岩脉中,故又称脉金;产于砂矿中的俗称沙金。前寒武系变质 砾岩中的巨大自然金矿床,一般认为是含金砾岩遭受后期热液作用和区域变质作用的产物。 海水每吨含金 10 微克,是未来提取金的重要来源。世界著名金产地有南非的威特沃特斯兰 德、美国的加利福尼亚和阿拉斯加、澳大利亚的新南威尔士、加拿大的安大略、俄罗斯的乌 拉尔和西伯利亚等地。中国山东、黑龙江、河南、湖南等地均有产出。 自然铂自然铂自然铂自然铂native platinum 化学成分为 Pt 晶体属等轴晶系的一种自然元素矿物。又名白金,但中国古籍中所谓的白金, 系指银,并非铂。除 Pt 外,自然铂经常含铁,达 9~11%时称为粗铂矿;更高时称为铁铂矿, 最高可达 28%。还常含钯、铱和铑等,钯最高含量可达 21.8~30.0%,铱 27.79~29.00%, 铑 16.3~20.1%常以细粒、细片或不规则团块状产出在俄罗斯乌拉尔曾采得重 8~9 千克的 自然铂漂砾和 427.5 克的原生自然铂块。摩斯硬度 4~4.5。比重一般在 14~19 之间,视所 含其他元素的种类和含量而定;纯铂的理论比重为 21.45。金属光泽,钢灰色。富含铁时具 磁性。熔点 1772℃。耐腐蚀性极强。抗氧化性强。热膨胀系数小。热电稳定性强。延展性 良好。催化活性高。 自然铂几乎是金属铂的唯一来源。铂除用于珠宝饰物外,大量用于汽车催化转换器中,以及 作为炼油工业的催化剂,用于制作电子器件、白金坩埚、牙科材料和人造纤维的喷丝头等。 自然铂产于超基性岩的岩浆矿床中, 同时也见于砂矿床中。 世界最主要的自然铂产地是南非 的布什维尔德、俄罗斯的乌拉尔和加拿大的萨德伯里。中国某些超基性岩中也产有自然铂。 自然铜自然铜自然铜自然铜native copper 化学成分为 Cu、晶体属等轴晶系的自然元素矿物。往往含有微量的铁、银、金等元素。很 少见到完整晶形。常见片状、板状、块状及不规则的树枝状集合体,新鲜面呈铜红色,金属 光泽,表面常氧化成棕黑色或绿色。摩斯硬度 2.5~3,比重 8.9。断口呈锯齿状。有良好的导电 性和导热性,延展性好,熔点 1083℃。自然铜大量聚集时可作为铜矿开采。它普遍产于硫 化物矿床的氧化带中,与赤铜矿、孔雀石、褐铁矿等共生;还以砂砾岩的胶结物及基性熔岩 中裂隙和气孔的充填物产出,形成很大的自然铜矿床。也产于结晶片岩及粘土岩中。世界著 名的自然铜产地有美国密执安州的苏必利尔湖南岸(1857 年这里发现重达 420 吨的自然铜 块) 、俄罗斯的图林斯克和意大利的蒙特卡蒂尼等地。中国湖北、云南、甘肃、长江中下游 等地铜矿床氧化带中皆有产出。 二二二二、、、、硫化物及硫盐矿物硫化物及硫盐矿物硫化物及硫盐矿物硫化物及硫盐矿物篇篇篇篇 淡红银矿淡红银矿淡红银矿淡红银矿proustite 化学成分为 Ag3AsS3、晶体属三方晶系的硫盐矿物。又名硫砷银矿。英文名来源于法国化 学家 J.-L.普鲁斯特J.-L.Proust的姓氏。淡红银矿呈鲜红色,金刚光泽,其表面因易氧化而 常被暗黑色的薄膜所覆盖,粉末呈砖红色。摩斯硬度 2~2.5,比重 5.57~5.64。晶体的两端 不对称,呈异极形的短柱状;通常呈粒状和块状产出。淡红银矿是热液成因的矿物。通常都 与其他银矿物一起产出,作为银矿石利用。中国辽宁、江西、青海、广东等省的铅锌银矿床 中均有淡红银矿。美观的大晶体发现于智利的查纳西约。墨西哥、玻利维亚、德国有著名产 地。淡红银矿除作为提炼银的矿物原料外,其单晶体可用作激光材料。 脆硫锑铅矿脆硫锑铅矿脆硫锑铅矿脆硫锑铅矿jamesonite 属硫盐矿物。化学成分为 Pb4FeSb6S14,晶体属单斜晶系英文名来自英国矿物学家 R.詹姆 森Robert Jame-son的姓氏。脆硫锑铅矿呈铅灰色,金属光泽。摩斯硬度 2.5~3,比重 5.6。 晶体形态呈柱状或针状;通常呈羽毛状集合体,故有“羽毛矿”之称。主要产于多金属热液矿 床中,可作为提炼铅和锑的矿物原料。中国广西大厂是世界著名产地,脆硫锑铅矿产出数量 之多为世界所罕见。 脆硫锑铅矿作为主要矿物产出的矿床还见于墨西哥的希达尔戈、 英国的 康沃尔等。 黝铜矿黝铜矿黝铜矿黝铜矿tetrahedrite 化学成分为 Cu12Sb4S13、 晶体属等轴晶系的硫盐矿物。 单晶体常呈四面体tetrahedron,英文 名即由此而来。黝铜矿与砷黝铜矿 Cu12As4S13 成类质同象系列。它们成分中的铜可被银、 锌、汞、铁等类质同象置换。当某种元素达到一定含量时,则相应构成黝铜矿或砷黝铜矿的 亚种,如银黝铜矿、黑黝铜矿(含汞)等。黝铜矿和砷黝铜矿呈钢灰至铁黑色,半金属光泽。 摩斯硬度 3~4,比重 4.6(砷黝铜矿)至 5.0(黝铜矿)。通常呈致密块状或粒状见于铜、 铅、锌、银等金属硫化物的热液矿床中。 黝铜矿虽然是分布最广的一种硫盐矿物, 但数量一般不大, 通常与伴生的其他铜矿物一起作 为铜矿石利用。银黝铜矿是提炼银的来源之一。美国爱达荷州的桑夏恩以产银黝铜矿著名。 中国一些多金属矿床中有不同数量的黝铜矿产出。 浓红银矿浓红银矿浓红银矿浓红银矿pyrargyrite 化学成分为 Ag3SbS3、晶体属三方晶系的硫盐矿物。又名深红银矿或硫锑银矿。浓红银矿 呈暗樱红色,金刚光泽,粉末呈绛红色,摩斯硬度 2~2.5,比重 5.77~5.86。晶体的两端不 对称,呈异极形的短柱状。通常呈粒状或块状集合体产出。浓红银矿是热液成因的矿物,一 般都与其他银矿物伴生。 中国一系列铅锌银矿床中常见浓红银矿。 墨西哥、 玻利维亚、 德国、 美国的一些银矿床中有较多产出。 硫盐矿物硫盐矿物硫盐矿物硫盐矿物sulfosalt minerals 金属阳离子与硫砷、 硫锑或硫铋络阴离子结合而成的一类矿物亦称含硫盐矿物或磺酸盐矿物 硫盐矿物中络阴离子最基本的形式为三棱锥状的[AsS3]、[SbS3]或[BiS3],如淡红银矿 Ag3 [AsS3]中所见。锥状络阴离子又可进一步相互连接成多种复杂形式的络阴离子,而且在某些 硫盐矿物中还同时存在着两种不同形式的络阴离子,彼此相间交替,使晶体结构复杂化。 按络阴离子的成分, 硫盐矿物可分为砷硫盐、 锑硫盐和铋硫盐与络阴离子相结合的金属阳离 子主要是铜铅银。从化学组成上硫盐矿物可以认为是由磺基Ag2S、Cu2SCuS、PbS 等和磺 酐As2S3、Sb2S3Bi2S3两部分按不同整数比组合而成。如黝铜矿 Cu12Sb4S13 可表示为 5C u2S2CuS2Sb2S3,两部分的比例为 72。在晶体结构上,则可用多体性理论来阐明某些硫盐 矿物间的关系。大多数硫盐矿物呈铅灰、钢灰、铁黑等金属色,半金属光泽,性脆,加以硫 盐矿物通常结晶细小,从物理性质上彼此较难区别。自从电子探针微区分析方法问世以来, 对硫盐矿物新种的发现有了很大突破。 迄至 80 年代末,已确定的硫盐矿物有 130 多种。绝大部分硫盐矿物是中、低温热液成因,并 且往往为热液矿床中较后或最后阶段析出的矿物。 它们在矿石中的分布一般零星稀散, 只在 个别矿床中才有较大数量的集中。如中国广西大厂,查明有 20 多种硫盐矿物产出,其中脆 硫锑铅矿特别富集。通常硫盐矿物与其他伴生的金属硫化物一起,用于提炼铜、铅、银等有 色金属, 而其中尤以提炼银和稀有元素铊最具工业意义。 某些硫盐矿物的单晶, 如淡红银矿, 是重要的激光材料。 毒砂毒砂毒砂毒砂arsenopyrite 化学成分为 FeAsS、晶体属单斜或三斜晶系的硫化物矿物。含砷量达 46.01%,是制取砷和各 种砷化物的主要矿物原料。中国旧称白砒石,从中制取砒霜As2O3的历史悠久。毒砂呈锡 白色,金属光泽。摩斯硬度 5.5~6,比重 6.2。用锤击打时,发砷的蒜臭味。一般呈柱状晶 体或成粒状和致密块状集合体产于高温或中温热液矿床中。 金矿床中所产的毒砂常含金; 钴 矿床中所产的毒砂常含钴,当钴的含量达 3~12%时,称作钴毒砂danaite。毒砂在地表易风 化成臭葱石 FeAsO42H2O。 在中国,毒砂常产于钨锡矿脉中,与黑钨矿、锡石共生,主要分布于湖南、江西、云南等省。 德国的弗赖贝尔格、英国的康沃尔、加拿大的科博尔特等矿床中均有较多毒砂产出。 雄黄雄黄雄黄雄黄realgar 化学成分为 AsS、晶体属单斜晶系的硫化物矿物。又名鸡冠石。雄黄是中国传统中药材, 具杀菌、解毒功效。发育良好的晶体呈短柱状。集合体常呈粒状、块状或皮壳状。长期暴露 日光下会成为粉末状。板状解理良好。摩斯硬度 1.5~2,比重 3.48。橘红色, 条痕淡橘红色, 油脂光泽。性脆。 雄黄是典型的低温热液矿物,常与雌黄共生。在锑、汞矿床中常与辉锑矿、雌黄、辰砂等一 起出现。温泉沉积物中也有产出。雄黄含砷 70.0%,主要用于提取砷和制备砷化物。中国为 雄黄的主要出产国,湖南慈利、石门交界的牌峪雄黄矿为当今世界之最,世界其他主要产地 有罗马尼亚、德国萨克森、瑞士等。 铜蓝铜蓝铜蓝铜蓝covellite 化学成分为 CuS、晶体属六方晶系的硫化物矿物。含铜量达 66.48%,是提炼铜的矿物原料。 英文名 covel-lite 来源于意大利矿物学家 N.科维利 N.Covelli的姓氏。铜蓝呈靛蓝色,中文 名由此而来。金属光泽或光泽暗淡,具完全底面解理。摩斯硬度 1.5~2,比重 4.67。通常呈细 薄片状、 被膜状或烟灰状集合体。 主要产于铜矿床的次生硫化物富集带中, 与辉铜矿等伴生, 组成含铜很富的矿石。代表性的产地如俄罗斯乌拉尔的布利亚温。热液成因的铜蓝罕见,美 国蒙大拿州的比尤特、南斯拉夫的博尔等铜矿床中有产出。 辉铜矿辉铜矿辉铜矿辉铜矿chalcocite 化学成分为 Cu2S、晶体属于正交(斜方)晶系的硫化物矿物。自然界还发现 Cu2S 六方晶 系的高温同质多象变体,称为六方辉铜矿。在所有铜的硫化物中以辉铜矿的含铜量最高,达 79.86%。是提炼铜的重要矿物原料。辉铜矿呈暗铅灰色,风化表面呈黑色,金属光泽。摩 斯硬度 2.5~3。常呈致密块状见于某些铜矿床中。也常呈烟灰状产出,是由铜的硫化矿床氧 化带下渗的硫酸铜溶液交代黄铜矿、 斑铜矿及其他硫化物而形成。 辉铜矿在地表易风化成赤 铜矿或孔雀石、蓝铜矿。中国云南东川等铜矿床中均有大量辉铜矿。世界其他主要产地有美 国阿拉斯加州的肯纳科特、内华达州的伊利、亚利桑那州的莫伦西,纳米比亚的楚梅布等。 辉锑矿辉锑矿辉锑矿辉锑矿stibnite 化学成分为 Sb2S3、晶体属正交(斜方)晶系的硫化物矿物。晶体常见,一般呈顶端较尖的 长柱状,柱面上具纵纹;柱体有时弯曲。集合体常呈块状、粒状或放射状。板面解理完全, 解理面现平行横纹。摩斯硬度 2。比重 4.52~4.62。颜色铅灰,条痕灰黑色。金属光泽。性 脆。易熔。辉锑矿含锑 71.69%,是分布最广的锑矿物,是炼锑的最主要矿物原料。辉锑矿 产于低温热液矿床,与辰砂、雄黄、雌黄等共生。偶尔见于火山喷气或温泉沉积物中。 中国是世界最主要的产锑国,辉锑矿矿床分布于湖南贵州广西广东、云南等省区,其中湖南 新化锡矿山一直是世界闻名的大型矿床。 辉砷钴矿辉砷钴矿辉砷钴矿辉砷钴矿cobaltite 化学成分为 CoAsS、晶体属等轴晶系的硫化物矿物。含钴量 35.41%,是提炼钴的重要矿 物原料。辉砷钴矿呈微带玫瑰红的锡白色,金属光泽。摩斯硬度 5.5,比重 6.2。呈五角十二 面体或八面体的晶体,或成粒状和块状集合体产于热液矿床中。辉砷钴矿在地表易风化成桃 红色的钴华 Co3[AsO4]28H2O。 中国海南石绿铜钴矿等一些钴矿床中常见有辉砷钴矿产出。 世界著名产地有中亚高加索地区的达什克桑、加拿大安大略的科博尔特、瑞典的图纳贝里。 辉钼矿辉钼矿辉钼矿辉钼矿molybdenite 化学成分为 MoS2 的硫化物矿物有不同的类型,分别属于六方和三方晶系。含钼 59.94%, 是 提炼钼的最主要矿物原料。常含铼,是自然界已知含铼最高的矿物,也是提炼铼的最主要矿 物原料。辉钼矿呈铅灰色,强金属光泽。摩斯硬度仅 1~1.5, 比重 5.0。具完全的底面解理。 晶体呈六方板状。通常多以片状、鳞片状或细小分散粒状产出。 辉钼矿是分布最广的钼矿物, 主要产于高温和中温热液及夕卡岩矿床中。 在地表易风化成钼 华 MoO3。美国科罗拉多州的克莱马克斯、尤拉德-亨德森是世界著名辉钼矿产地。中国河 南、陕西、山西、辽宁等省也都有出产,总储量已跃居世界前列。 辉铋矿辉铋矿辉铋矿辉铋矿bismuthinite 化学成分为 Bi2S3、晶体属正交(斜方)晶系的硫化物矿物。铋含量占 81.3%,是提炼铋的 最主要矿物原料。辉铋矿呈微带铅灰色的锡白色,金属光泽。摩斯硬度 2~2.5,比重 6.8。晶 体呈长柱状或针状,集合体呈放射柱状或致密粒状。 虽然辉铋矿是分布最广的铋矿物, 但极少形成以辉铋矿为主的独立矿床, 它往往产在以其他 金属矿物为主的矿床中。如中国赣南一带的钨锡矿床、玻利维亚波托西锡银矿床、美国科罗 拉多州莱德维尔和科尔曼铅锌矿床中均富产辉铋矿。 在地表辉铋矿易风化成铋的氧化物或碳 酸盐,如铋华 Bi2O3、泡铋矿 Bi2[CO3]O2。 雌黄雌黄雌黄雌黄orpiment 化学成分为 As2S3、晶体属单斜晶系的硫化物矿物。发育良好的晶体呈板状或柱状,集合体 常呈叶片状。板状解理极完全,解理片具挠性。摩斯硬度 1.5~2。比重 3.49。柠檬黄色,条 痕淡黄色。油脂光泽,解理面珍珠光泽。雌黄含砷 60.91%。用于制取砷和砷化物。是典型 的低温热液矿物,经常与雄黄共生。中国湖南慈利、云南南华等为著名产地。世界其他主要 产地有罗马尼亚、德国萨克森等。 斑铜矿斑铜矿斑铜矿斑铜矿bornite 化学成分为 Cu5FeS4、晶体属四方晶系的硫化物矿物。含铜量 63.3%,是提炼铜的重要矿物 原料。Cu5FeS4 的高温228℃以上等轴晶系变体,称为等轴斑铜矿。英文名 bornite 取自奥地 利矿物学家 I.von 博恩的姓Ignatius von Born斑铜矿表面易氧化而呈紫蓝斑杂的锖色。斑铜 矿的新鲜断面呈暗铜红色,金属光泽,摩斯硬度 3,常成致密块状或分散粒状见于各种类型 的铜矿床中,并经常与黄铜矿共生,斑铜矿也形成于铜矿床的次生硫化物富集带中。斑铜矿 在地表易风化成孔雀石和蓝铜矿。 中国云南东川等铜矿床中有大量斑铜矿。 世界其他主要产 地有美国蒙大那州的比尤特,墨西哥的卡纳内阿,智利的丘基卡马塔等。 辉银矿辉银矿辉银矿辉银矿argentite 化学成分为 Ag2S、晶体属等轴晶系的硫化物矿物。成分相同、但晶体属于单斜晶系的称螺 硫银矿,后者产于低温条件,或由辉银矿在降温过程中发生同质多象转变而成。二者含银量 均为 87.06%,是提炼银的重要矿物原料。 辉银矿呈暗铅灰至铁黑色, 金属光泽。 摩斯硬度 2~ 2.5,比重 7.2~7.4。晶体主要呈立方体与八面体的聚形,但少见;通常均成粒状、块状、树 枝状集合体产出。辉银矿是热液成因矿物。 中国一系列铅锌矿床中, 均有辉银矿或螺硫银矿产出, 呈显微粒状分布于方铅矿及其他硫化 物矿物内。从这些铅锌矿石中综合提取银,是银的主要来源。世界其他主要产地有墨西哥的 萨卡特卡斯、瓜纳华和帕丘卡,挪威的孔斯贝格,美国内华达州的卡姆斯托克等。 黄锡矿黄锡矿黄锡矿黄锡矿stannite 化学成分为 Cu2FeSnS4,晶体属四方晶系的硫化物矿物。旧名黝锡矿。含锡量 27.5%,是提 炼锡的矿物原料。 黄锡矿呈微带橄榄绿色调的钢灰色, 金属光泽。 摩斯硬度 3~4, 比重 4.3~ 4.5。通常成粒状块体产出于热液矿床中。中国广西、湖南等地的锡矿床、多金属矿床中也 常有。玻利维亚的波托西为世界著名产地。 黄铜矿黄铜矿黄铜矿黄铜矿chalcopyrite 化学成分为 CuFeS 2、晶体属四方晶系的硫化物矿物。含铜 34.56%。是分布最广的铜矿物, 是炼铜的最主要矿物原料。中国商代或更早就已由黄铜矿等铜矿物炼铜。黄铜矿呈黄铜色, 金属光泽;粉末呈绿黑色。摩斯硬度 3.5~4,比重 4.1~4.3。常呈致密块状或分散粒状产于 多种类型铜矿床中。 黄铜矿在地表易风化成孔雀石和蓝铜矿。 中国的主要产地集中在长江中 下游地区、川滇地区、山西南部中条山地区、甘肃的河西走廊以及西藏高原等。其中以江西 德兴、西藏玉龙等铜矿最著名。世界其他主要产地有西班牙的里奥廷托,美国亚利桑那州的 克拉马祖、 犹他州的宾厄姆、 蒙大那州的比尤特, 墨西哥的卡纳内阿, 智利的丘基卡马塔等。 镍黄铁矿镍黄铁矿镍黄铁矿镍黄铁矿pentlandite 化学成分为 Fe,Ni9S8、 晶体属等轴晶系的硫化物矿物。 英文名来源于第一个注意到该矿物 的爱尔兰学者 J.B.彭特兰J.B.Pentland的姓氏。镍黄铁矿呈古铜黄色,条痕黑绿色,金属光 泽,具完全的八面体解理,摩斯硬度 3.5~4,比重 5.0。通常呈细粒状,主要产于基性岩浆岩 内的铜镍硫化物矿床中,与磁黄铁矿、黄铜矿密切共生。当成分中铁和镍的比值为 1 时,含 镍量为 34.22,并经常含钴。是提炼镍的最主要矿物原料,世界上 90%的镍是从镍黄铁矿 中提取的。加拿大安大略的萨德伯里是世界上著名产地。中国甘肃金川、吉林盘石也是镍黄 铁矿的主要产地。 磁黄铁矿磁黄铁矿磁黄铁矿磁黄铁矿pyrrhotite 化学成分为 Fe1-S,有不同的类型,分别属于六方或单斜晶系的硫化物矿物。磁黄铁矿呈带 红色色调的暗青铜黄色,金属光泽。摩斯硬度 4,比重 4.6~4.7。具强磁性。通常呈致密块 状产于多种金属矿床中,但主要富集于铜镍硫化物矿床中,与镍黄铁矿、黄铜矿共生。磁黄铁 矿在地表易风化成褐铁矿。其成分中含硫量为 39~40%,可用于制作硫酸。当成分中含镍 高时,可作为镍矿石利用。中国甘肃金川、吉林盘石等铜镍硫化物矿床中均富产磁黄铁矿, 世界上最著名的产地是加拿大安大略的萨德伯里。 黄铁矿黄铁矿黄铁矿黄铁矿pyrite 化学成分为 FeS2、晶体属等轴晶系的硫化物矿物。成分相同而属于正交(斜方)晶系的称 为白铁矿。黄铁矿的含硫量达 53.45%,工业上称硫铁矿,是提取硫磺和制造硫酸的主要矿 物原料。成分中还常存在微量的钴、镍、铜、金、硒等元素,含量较高时可在提取硫的过程 中综合回收和利用。 黄铁矿含铁量虽达 46.55%,但远低于磁铁矿和赤铁矿,而且因含硫高, 冶 炼时不易处理,影响产品性能,故一般不用作炼铁的原料。黄铁矿呈浅黄铜色,金属光泽, 粉末则呈绿黑色。摩斯硬度 6~6.5,比重 5.0。 黄铁矿是地壳中分布最广的一种硫化物矿物,经常呈立方体、五角十二面体等晶形或块状集 合体,见于多种成因的矿石和岩石中;而煤层中的黄铁矿往往成结核状产出。世界上最著名 的黄铁矿产地,是西班牙的里奥廷托,其矿石储量达 10 亿吨以上,含硫品位为 40~50%,并 且还有很大数量的黄铜矿, 使西班牙成为世界上黄铁矿的最大开采国。 中国黄铁矿的产地以 甘肃白银厂、广东云浮、安徽新桥等为著名。黄铁矿在地表易风化成褐铁矿,并常见褐铁矿 依黄铁矿晶形而成的假象。在干旱地区的矿床氧化带中,黄铁矿风化成黄钾铁矾。 辰砂辰砂辰砂辰砂cinnabar 化学成分为 HgS、 晶体属三方晶系的硫化物矿物与等轴晶系的黑辰砂成同质多象。 中国古称 丹砂、朱砂或砂,是古代炼丹的重要原料。辰砂含汞 86.2%,几乎是提炼汞的唯一原料,其晶 体是激光技术的重要材料。辰砂还是中药材之一,具镇静、安神和杀菌等功效。辰砂晶体常 呈菱面体或短柱形,贯穿双晶常见,集合体常呈粒状、块状或皮膜状柱面解理完全。摩斯硬 度 2.5。比重 8.10。 纯净辰砂为金刚光泽,朱红色,条痕朱红;含杂质的,光泽暗淡,褐红色,条痕褐红。辰砂是 典型的低温热液矿物。 中国是辰砂主要出产国之一, 以湖南晃县和贵州铜仁、 婺源最为著名。 1980 年 6 月于贵州岩屋坪曾采得一巨大辰砂晶体,长 65.4 毫米,宽 35 毫米,高 37 毫米,净重 237 克,是罕见的珍品。 方铅矿方铅矿方铅矿方铅矿galena 化学成分为 PbS、晶体属等轴晶系的硫化物矿物。含铅量 86.6%,是分布最广的铅矿物, 提炼铅的最重要矿物原料。 中国古称草节铅, 早在商代甚至更早就能从铅矿石中炼出较纯净 的铅。方铅矿中常含银,中国自古就从含银方铅矿中提炼银。方铅矿具氯化钠型晶体结构。 呈铅灰色,强金属光泽,摩斯硬度 2.5,比重达 7.5,具完全的立方体解理。晶体呈立方体,有时 为八面体与立方体的聚形;集合体常成粒状和致密块状。主要是热液成因的矿物,几乎总是 与闪锌矿共生。 方铅矿在地表易风化成铅矾和白铅矿。中国铅锌矿的产地以云南金顶、广东凡口、青海锡铁 山等地最著名。 最大产地是美国的新密苏里,仅铅的储量就达 3000 万吨。 此外,英国的康沃尔、 德国的弗赖贝格、澳大利亚的布罗肯希尔等也很著名。 闪锌矿闪锌矿闪锌矿闪锌矿sphalerite 化学成分为 ZnS 晶体属等轴晶系的硫化物矿物。成分相同而属于六方晶系的则称纤锌矿闪 锌矿含锌 67.1;通常含铁,铁含量最高可达 30%,含铁量大于 10%的称为铁闪锌矿;此 外常含锰、镉、铟、铊、镓、锗等稀有元素。因此闪锌矿不仅是提炼锌的最重要矿物原料, 还是提取上述稀有元素的原料。纯闪锌矿近于无色,但通常因含铁而呈浅黄、黄褐、棕甚至 黑色, 随含铁量的增加而变深; 透明度相应地由透明、 半透明至不透明; 光泽则由金刚光泽、 树脂光泽变至半金属光泽。摩斯硬度 3.5~4.0,比重 3.9~4.2,随铁含量的增高,硬度增大 而比重降低。具完全的菱形十二面体解理。晶体形态呈四面体或菱形十二面体,通常成粒状 集合体产出。 闪锌矿是分布最广的锌矿物,主要为热液成因,几乎总是与方铅矿共生。闪锌矿在地表易风 化成菱锌矿。中国铅锌矿产地以云南金顶、广东凡口、青海锡铁山等最著名,世界上著名产 地有澳大利亚的布罗肯希尔、美国密西西比河谷地区等。 三三三三、、、、卤化物矿物卤化物矿物卤化物矿物卤化物矿物篇篇篇篇 氯银矿氯银矿氯银矿氯银矿Chlorargyrite 名字来源根据其成分命名; 化学组成 Ag 75.3,Cl 24.7。 类别卤化物-氯化物-角银矿 晶系和空间群等轴晶系,Fm3m; 晶胞参数a00.5547nm; 形态单晶体呈立方体形,极少见。通常成皮壳状或角质状块体; 颜色新鲜者无色,或微带黄色,在日光中暴露后即变暗灰色; 条痕无色 透明度鲜晶体具金刚光泽,而角质状块体则具蜡状光泽; 光泽1.5-2; 硬度透明至不透明; 解理和断口无解理; 比重5.5g/cmg/cm3 其他性质具塑性和柔性,易被小刀切割; 鉴定特征角质状外貌、柔性和较大