硫化物主要形成於哪些地質作用

Ⅰ 硫磺是什麼地質作用形成的

硫化復物在內生地質過程和表制生地質過程當中都可以形成。
內生地質過程可以形成硫化氫（如火山口的硫化氫）、黃鐵礦、黃銅礦、硫鐵礦等，甚至可以形成硫磺（當然，很多硫磺是火山口噴出地表的硫化氫被氧化形成的，也可以看作是表生過程）。
表生地質過程中，有機物分解也可以產生硫化氫（如胱氨酸、半胱氨酸、甲硫氨酸的分解），有機物在還原條件下沉積時，分解釋放的硫化氫也被保存下來，如果與金屬離子結合，可以形成金屬硫化物（最典型的是黃鐵礦）。

Ⅱ 任務掌握硫化物大類礦物的鑒定

一、鑒定要求

1)了解硫化物大類礦物的化學成分、物理性質和成因等方面的主要內容。

2)掌握辰砂、雄黃、雌黃、閃鋅礦、方鉛礦、輝銅礦、輝銻礦、輝鉬礦、黃銅礦、黃鐵礦、毒砂、斑銅礦、磁黃鐵礦、輝鉍礦、白鐵礦等礦物的主要鑒定特徵。

3)掌握相似礦物區別的方法。

4)學會描述礦物的方法。

二、鑒定內容

1.礦物標本

觀察辰砂、雄黃、雌黃、閃鋅礦、方鉛礦、輝銅礦、輝銻礦、輝鉬礦、黃銅礦、黃鐵礦、毒砂、斑銅礦、磁黃鐵礦、銅藍、輝鉍礦、白鐵礦等礦物標本。

2.相似礦物的區別

注意區分下列六組相似礦物:

石墨與輝鉬礦 黃鐵礦與黃銅礦

輝銻礦與輝鉍礦 斑銅礦與磁黃鐵礦

輝銅礦 (塊狀的)與方鉛礦 毒砂與黃鐵礦

3.提示

硫化物大類礦物按顏色和光澤可分為兩類:

一是具非金屬色、金剛光澤的礦物。如閃鋅礦、辰砂等；注意觀察它們的顏色、條痕及解理。

二是具金屬色、金屬光澤的礦物。又可分為呈鉛灰色的礦物 (如方鉛礦、輝銅礦等)和呈銅黃色的礦物 (如黃銅礦、黃鐵礦等)。要根據礦物的形態、物理性質、共生組合區別顏色相近的礦物。

4.簡易化學試驗

1)輝銻礦試驗方法是在輝銻礦劃的條痕上，滴KOH即出現橘紅色沉澱 (用此反應與輝鉍礦區別有效，因輝鉍礦滴KOH無反應)。

2)Pb的檢出方法是將少許方鉛礦粉末，加KI及KHSO₄ 共同研磨，出現黃色沉澱(最後加一滴水效果更好)。

3)銅的火焰反應。加一滴HCl於黃銅礦粉末上，置於氧化焰中灼燒為CuCl₂藍色火焰，如不加HCl，則為綠色火焰。

4)Ni的簡易微化分析方法 (檢出磁黃鐵礦中的含鎳礦物)。將礦物粉末與兩份硝酸銨和一份氯化銨拌和，在瓷匙中加熱、熔融、蒸干、冷卻。然後加入「秋加也夫」試劑研磨後，加一滴酒精，出現紅色，即證實有Ni存在。

三、鑒定練習

描述硫化物大類礦物的形態、物理性質及其他重要特徵 (按礦物名稱、化學成分、形態、顏色、條痕、光澤、透明度、解理、斷口、硬度、密度、其他性質、共生組合及次生變化的次序進行描述)。

學習指導

學習本大類時，首先應該注意其成分特徵，以及由成分所決定的晶格類型特點和性質上的共同特點。再進一步按性質上的差別對各種硫化物作分類排隊。如按光澤，可分為金屬光澤和金剛光澤兩部分，具金屬光澤者又可分為具金屬彩色 (銅黃色……)和不具金屬彩色 (錫白，鉛灰……)兩部分，按硬度又可分為<2.5、2.5～5.5、>5.5三部分。這樣，通過自己歸納，就容易系統地掌握常見硫化物的主要特點。

硫化物特別容易被氧化分解，而且多數硫化物形成於含S^2-的水溶液中，因而硫化物的形成環境比較特殊，除少數形成於岩漿作用外，內生作用中主要形成於熱液作用 (包括交代熱液作用和火山熱液作用)；表生作用則形成於還原條件的水體中。風化後，硫化物氧化分解的產物或殘留原地 (常常會形成惹人注目的鐵帽——以褐鐵礦為主的風化殼)，或隨水流失，或在地下水中進一步反應成礦物。

硫化物的鑒定特徵比較明顯，其主要組分比較容易用簡易化學方法檢出。所以，對本章講到的各種礦物，要求能熟練鑒定。學習礦物各論，反復練慣用肉眼鑒定礦物是課外復習的重要內容，開始學習本大類以後，這點就更加突出了。希望大家利用一切可能，獨立地鑒定各種礦物，然後找指導教師評定。

練習與思考

1.解釋下列名詞

1)硫化物及類似化合物；2)簡單硫化物；3)復硫化物；4)硫鹽

2.選擇題

下列礦物屬於簡單硫化物的有 ()，屬於復雜硫化物的有 ()，屬於硫鹽的有 ()

A.黃銅礦

B.黃鐵礦

C.輝銅礦

D.閃鋅礦

E.方鉛礦

F.辰砂

G.輝銻礦

H.輝鉍礦

I.雄黃

J.毒砂

K.斑銅礦

L.輝鉬礦

3.是非題

1)輝銅礦、輝銻礦、輝鉍礦、輝鉬礦、方鉛礦都是鉛灰色礦物。()

2)所有的硫化物均呈金屬光澤。()

3)輝銻礦與輝鉍礦很多性質相同，但滴KOH輝銻礦不變色而輝鉍礦先出現黃色，隨後變為橘紅色。()

4)黃銅礦的晶體化學式為CuFeS₂。()

5)方鉛礦、閃鋅礦和黃鐵礦都是等軸晶系。()

4.為什麼硫化物的光澤強 (金剛—金屬光澤)、一般硬度低、密度較大、溶解度較小，容易被氧化? 試從本大類成分、晶格類型特點加以簡單地解釋。

5.列出下列三部分硫化物 (金剛光澤者、金屬彩色者、錫白—鉛灰—鋼灰色者)的名稱、成分和顏色。

6.哪些硫化物硬度大於5.5? 哪些硫化物硬度小於2.5?

7.哪些硫化物具有完全解理? 試逐一列出其名稱、成分、解理符號和組數。你能否說明它們具有解理的原因?

8.為什麼在黑色地層中 (包括煤層中)容易出現硫化物，而在紅色地層中只能看見硫酸鹽 (如石膏CuSO₄·2H₂O)?

9.為什麼在礦床氧化帶由於地下水的活動，常形成銅的次生硫化物，而不形成鐵、錳、鉛、鋅的硫化物?

10.硫化物主要形成於哪些地質作用中?

11.為什麼說含鐵的閃鋅礦可以作為「地質溫度計」?

12.對硫化物的定義是什麼? 性質上有何特點?

13.黃鐵礦屬何晶系? 常見什麼晶形? 試各畫一草圖。

Ⅲ 黝銅礦CuSb₄S

［化學組成］Cu45.77%，Sb29.22%，S25.01%，As與Sb成完全類質同象關系，當以As為主時，稱砷黝銅礦₁₂As₄S₁₃。此外，類質同象混入物還有Ag、Zn、Fe、Hg(代替Cu)和Bi(代替Sb、As)。

［形態］等軸晶系，單晶呈四面體狀;但通常呈緻密塊狀或粒狀集合體。

［物理性質］鋼灰色;條痕灰黑色，砷黝銅礦條痕呈暗紅褐色;不透明;金屬—半金屬光澤。硬度3～4;無解理，性脆，斷口常不光滑。相對密度4.6～5，含As者較輕。具弱導電性。

［成因產狀］見於各種熱液礦床中，與黃銅礦、閃鋅礦等硫化物共生。分布雖較廣泛，但不常大量聚集。

在地表易於氧化分解而形成孔雀石、藍銅礦、銻華等次生礦物。

［鑒定特徵］鋼灰色(比許多鉛灰色的硫化物顏色要暗一些)、斷口不光滑、性脆(小刀刻痕不光亮)以及銅的焰色反應(見輝銅礦描述)為其重要特徵。輝銅礦有弱延展性，刻痕光亮;黝錫礦Cu₂FeSnS₄具黃綠錆色，二者都不難與黝銅礦相區別。

［用途］為次要銅礦石礦物。

學習指導

學習本大類時，首先應該注意其成分特徵，以及由成分所決定的晶格類型特點和性質上的共同特點。再進一步按性質上的差別對各種硫化物作分類。如按光澤，可分為金屬光澤和金剛光澤兩部分;具金屬光澤者又可分為具金屬彩色(銅黃色等)和不具金屬彩色(錫白、鉛灰等)兩部分;按硬度又可分為＜2.5、2.5～5.5、＞5.5三部分等。這樣，通過自己歸納，就容易系統地掌握常見硫化物的主要特點。

硫化物特別容易被氧化分解，而且多數硫化物形成於含S^2－的水溶液中，因而硫化物總是形成於強還原環境中，除少數形成於岩漿作用外，內生作用中主要形成於熱液作用(包括矽卡岩作用後期的熱液階段和火山熱液作用)，外生作用則形成於還原條件的水體中。風化後，硫化物氧化分解的產物或殘留原地(常形成惹人注目的鐵帽———以褐鐵礦為主的風化殼)，或隨水流失，滲入潛水面以下進一步與原生硫化物反應生成更富銅的次生硫化物(如輝銅礦)。

硫化物的鑒定特徵比較明顯，其主要組分比較容易用簡易化學方法測出。所以，對本章講到的各種礦物，要求能熟練鑒定。學習礦物各論，反復練慣用肉眼鑒定礦物是課外復習的重要內容，開始學習本大類以後，這點就更加突出了。希望大家利用一切可能，獨立地鑒定各種礦物，然後找指導教師評定。

復習思考題

1.為什麼硫化物的光澤強(金剛—金屬光澤)、一般硬度低、相對密度較大、溶解度較小，容易被氧化?試從本大類成分、晶格類型特點加以簡單地解釋。

2.列出具有下列特徵的硫化物(金剛光澤者、金屬彩色者、錫白—鉛灰—鋼灰色者)的名稱、成分和顏色。

3.哪些硫化物硬度大於5.5?哪些硫化物硬度小於2.5?

4.哪些硫化物具完全解理?試逐一列出其名稱、成分、解理符號和組數。你能否說明它們具有解理的原因?

5.為什麼在黑色地層中(包括煤層中)容易出現硫化物，而在紅色地層中只能看見硫酸鹽(如石膏CuSO₄·2H₂O)?

6.為什麼在礦床氧化帶由於地下水的活動，常形成銅的次生硫化物，而不形成鐵、錳、鉛、鋅的硫化物?

7.硫化物主要形成於哪些地質作用中?

8.為什麼說含鐵的閃鋅礦可以作為「地質溫度計」?

9.對硫化物的定義是什麼?性質上有何特點?

10.黃鐵礦屬何晶系?常見什麼晶形?試各畫一草圖。

11.何謂硫鹽?

12.方鉛礦和黃鐵礦兩者結構類似(NaCl型)，而它們的對稱型和解理及硬度特徵卻截然不同，為什麼?

Ⅳ 紅砷鎳礦（Niccolite）

【化學組成】NiAs。Ni含量為43.92%，As含量為56.08%。含，Co，Sb，S等類質同象混入元素。

【晶體結構】六方晶系；紅砷鎳礦型結構（圖17-25）；空間群

P6₃/mmc；a₀=0.361nm，c₀=0.502nm；Z=2。

【形態】對稱型6/mmm；單晶呈六方柱狀或板狀，但極少見，通常為粒狀集合體，有時呈腎狀。

【物理性質】淡銅紅色，灰黑色的錆色；褐黑色條痕；金屬光澤；不透明。平行｛

｝不完全解理；不平坦斷口。硬度5。相對密度為7.6～7.8。性脆。良導電性。

圖17-25 紅砷鎳礦型結構

砷離子呈六方最緊密堆積，鎳離子充填所有八面體空隙；［NiAs₆］八面體共面平行c軸方向聯成直線型鏈，在水平方向上［NiAs₆］八面體共棱；上下兩個鎳離子距離較近，使礦物的鍵性向金屬鍵過渡

【成因及產狀】常見於基性—超基性岩漿期後熱液礦床中。

【鑒定特徵】淺銅紅色和金屬光澤。在木炭上以氧化焰燒之易熔而成As₂O₃白色被膜並釋出生蒜味。

【主要用途】鎳的礦石礦物。

思考題及習題

1）簡單硫化物、復硫化物和硫鹽礦物的陰離子有何特點？簡單硫化物和復硫化物的物理性質有什麼不同？原因何在？哪些硫化物硬度大於5.5？哪些硫化物硬度小於2.5？

2）為什麼硫化物的光澤強（金剛—金屬光澤）、一般硬度低、相對密度較大、溶解度較小、容易被氧化？硫化物主要形成於哪些地質作用中？試從本大類成分、晶格類型特點加以解釋。

3）哪些硫化物礦物具完全解理？試逐一列出其名稱、化學成分、解理符號和組數，說明它們具有解理的原因。

4）列出下列三部分硫化物，即金剛光澤者、金屬彩色者、錫白—鉛灰—鋼灰色者的名稱、成分和顏色。

5）簡單硫化物和復硫化物礦物的主要同質多象變體有哪些，在同質多象轉變中，溫度對晶體結構（對稱程度）的影響如何？

6）為何磁黃鐵礦具「缺席構造」？磁黃鐵礦的「超結構」是什麼含義？

7）對比金剛石、閃鋅礦、黃銅礦晶體結構的異同。

8）歸納本大類礦物的形態、物性與結構的關系。

Ⅳ 硫化物主要形成於哪些地質作用

硫化物在內生地質過程和表生地質過程當中都可以形成。內生地質過程可以形成版硫化氫（權如火山口的硫化氫）、黃鐵礦、黃銅礦、硫鐵礦等，甚至可以形成硫磺（當然，很多硫磺是火山口噴出地表的硫化氫被氧化形成的，也可以看作是表生過程）。表生地質過程中，有機物分解也可以產生硫化氫（如胱氨酸、半胱氨酸、甲硫氨酸的分解），有機物在還原條件下沉積時，分解釋放的硫化氫也被保存下來，如果與金屬離子結合，可以形成金屬硫化物（最典型的是黃鐵礦）。

Ⅵ 實驗十三 硫化物類(二)

一、目的要求

1.掌握該類常見礦物的肉眼鑒定特徵和鑒定方法;

2.了解礦物的形態和物性與其成分和結構的關系;

3.熟練掌握礦物光學性質之間的關系;

4.熟悉該類礦物的類型劃分和主要物性規律。

二、難點

理解該類礦物的物性規律。

三、內容、方法和提示

(一)實習標本

①雄黃(2118) ②雌黃(2119) ③辰砂(2107) ④黃銅礦(2108)

⑤磁黃鐵礦(2111) ⑥黃鐵礦(2201) ⑦毒砂(2203) ⑧斑銅礦(2110)

(二)重點內容和鑒定方法提示

1.硫化物及其類似化合物礦物大類的類型劃分

本大類化合物為一系列金屬元素與S、Se、Te、As、Sb、Bi的化合物。根據陰離子的特點，把該大類分為三類:

(1)簡單硫化物類:陰離子為簡單的離子S^2－、Se^2－、Te^2－、As^2－等。如方鉛礦PbS、黃銅礦CuFeS₂、紅砷鎳礦NiAs等;

(2)對硫化物類:陰離子為兩個原子以共價鍵結合後形成的雙原子離子，如［S₂］^2－、［AsS］^2－、［Se₂］^2－等，如黃鐵礦Fe［S₂］，毒砂Fe［AsS］;

(3)硫鹽類:陰離子為半金屬元素As、Sb、Bi與S組成復雜絡陰離子的硫化物鹽類，如黝銅礦Cu₁₂［Sb₄S₁₃］。

其中以簡單硫化物類和對硫化物類常見而且重要，該兩類礦物合並簡稱為硫化物類;對於硫鹽類，可不作要求，但應了解其概念。

2.硫化物類礦物的物性規律

組成硫化物的陽離子主要是銅型離子和靠近銅型離子的部分過渡型離子，與其他陽離子相比，其元素的電負性較高;而陰離子S、Se、Te、As等與其他陰離子比較，其半徑較大、電負性較低，因此陰陽離子間的電負性差值不大。

由於硫化物類礦物陰陽離子間的電負性差值不大，一般都小於1(在0.7左右)，雙方對電子的聯系力都不大，以這種因素起主導作用時，再加之陽離子具金屬性，則形成以金屬鍵聯結為主的金屬晶格的硫化物，如PbS、Fe［S₂］、CuFeS₂、Cu₅FeS₄、Sb₂S₃、Fe［AsS］等，礦物呈金屬光澤，不透明，條痕黑色，具顯著的導電性和導熱性。

由於銅型離子具有較強的極化力，某些半金屬元素的非金屬性較強，而陰離子的半徑又較大，具有較大的變形性，以這種因素起主導作用時，形成以共價鍵聯結為主的原子晶格的硫化物，如As₂S₃、AsS、HgS、ZnS等，礦物呈金剛光澤，半透明，條痕淺色或彩色，解理發育，為電熱不良導體。

在硫化物中沒有玻璃光澤的礦物，也沒有易溶於水或含水的礦物，這些特點都和典型的離子化合物完全不一樣;它們和典型的原子晶格或金屬晶格也有區別。

例如，許多硫化物雖具金屬光澤，但具脆性，而且常發育完全解理，對硫化物的硬度也較大;而一部分硫化物雖具金剛光澤，但硬度都很小，熔點也不高。因而硫化物的晶格可以看作是一種過渡型的晶格。

簡單硫化物類礦物的硬度低於小刀，其原因是陰離子半徑大，陽離子電價低，因而離子電位不高;如PbS、ZnS、CuFeS₂等;或者陽離子電價雖較高(3～4價)，但礦物晶格具層狀或鏈狀結構，層內或鏈內結合雖強，但層間和鏈間的聯結薄弱，如MoS₂、Sb₂S₃、As₂S₃等。

具金屬光澤的簡單硫化物是否發育解理，受控於結構中化學鍵的類型和強弱分布;具金剛光澤的簡單硫化物均發育完好解理;對硫化物無解理。

在硫化物類中只有對硫化物類礦物具較高的硬度，一般均大於小刀，這是由於對硫絡陰離子不僅自身內部的鍵力較強，而且離子的變形性比單硫離子要大，使對硫離子與陽離子的距離大大縮短，比簡單硫化物的距離縮短8%，因而對硫化物內部質點的排列比簡單硫化物更緊密，則其硬度顯著增大。

硫化物類的相對密度一般較大，多數在4以上。對於簡單硫化物，其相對密度大小主要決定於陽離子的原子量的大小;如ZnS的相對密度為4.1，PbS的相對密度為7.5;對硫化物的相對密度大小則主要決定於內部質點的堆積緊密程度，如Fe［S₂］相對密度為5，毒砂(Fe［AsS］)相對密度為6.2。

3.金屬硫化物類礦物的次生變化及其地質意義

任何事物的發展演化都遵循辯證法的規律，在一定的條件下，不利的因素也可以轉化為有利的條件。在風化作用過程中地表硫化物的破壞形成大量含金屬陽離子的硫酸鹽類溶液，當它們滲透到地下水面以下的還原作用帶時，與原生硫化物發生進一步的還原反應而形成次生硫化物的富集帶，如輝銅礦和銅蘭的形成，從而大大提高原生硫化物礦床的工業價值。

現以黃銅礦為例來解剖認識風化殼的分帶和組成及其意義。

在氧氣充足的條件下:

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在氧氣不足的條件下:

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可見，原有的金屬硫化物礦床經過風化淋濾，在還原的條件下生成了輝銅礦、銅藍等次生硫化物，使原有礦床的銅含量顯著提高，達到工業利用的開采條件。所以還原帶又稱

為次生富集帶，同時地表的「鐵帽」和孔雀石是尋找次生硫化物礦床的找礦標志。

4.鑒定方法提示特別注意觀察作業中所列相似礦物的區別。另外，斑銅礦表面常發育錆色，要注意觀

察銅紅色為其自色，硬度小於小刀，刻痕光亮(具延展性)。

四、作業1.觀察描述實習標本並掌握其鑒定方法，記錄內容、順序和格式如下:

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2.區別下列相似礦物

(1)方鉛礦、輝銻礦、石墨:形態、硬度、解理、相對密度、KOH反應

(2)黃銅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦:顏色、硬度、磁性

(3)石墨與輝鉬礦:顏色、條痕色、相對密度

五、思考題

1.總結硫化物類礦物的類型劃分及其主要物性特徵規律。

2.方鉛礦和黃鐵礦兩者結構類似(NaCl型)，而它們的對稱型卻不同，為什麼?

3.黃鐵礦和黃銅礦的用途有哪些?它們的次生產物是什麼?有何地質意義?

Ⅶ 毒砂(Arsenopyrite)(FeAsS)

［化學組成］Fe34.30%，As46.01%，S19.69%;通常其成分大致變化范圍為FeAs_0.9S_1.1至FeAs_1.1S_0.9。利用As/S比值可估計其形成的條件:高溫形成的毒砂富As;低溫者富S。但同時還受壓力的影響，壓力增加含S量也增加。在毒砂成分中常有Co呈類質同像置換Fe，此外可含微量Bi，Sb，Zn，Se等，其中大部分系機械混入物。

［結晶形態］單斜晶系。晶體常呈柱狀，發育{120}或{110}斜方柱，且柱面上有晶面條紋(圖12-23)。另還發育{101}假斜方柱。有時依(101)形成接觸雙晶;依(012)形成穿插雙晶或三連晶。集合體往往為粒狀或緻密塊狀。

［物理性質］錫白色至鋼灰色;表面常帶淺黃的錆色;條痕灰黑;金屬光澤，不透明。解理不完全。硬度5.5～6。相對密度5.9～6.29。以錘擊之發砷之蒜臭，灼燒後具磁性。性脆。

圖12-23毒砂晶體

［成因及產狀］毒砂形成的溫度范圍很大，廣泛出現於金屬礦床中。但以高溫和中溫熱液礦床中更為常見。毒砂 淺綠色的臭蒜石Fe［AsO4］·2H₂O。

［鑒定特徵］錫白色，硬度高，錘擊發蒜臭。與白鐵礦相似，但毒砂條痕加HNO₃研磨分解後，再加入鉬酸銨，可產生鮮黃綠色砷鉬酸銨沉澱。

［主要用途］為製造砷及砷化物的礦石礦物。成分中含Co較高時可綜合利用。

學習指導

學習本大類時，首先應該注意其成分特徵，以及由成分所決定的晶格類型特點和性質上的共同特點。再進一步按性質上的差別對各種硫化物作分類排隊。如按光澤，可分為金屬光澤和金剛光澤兩部分，具金屬光澤者又可分為具金屬彩色(銅黃色等)和不具金屬彩色(錫白、鉛灰等)兩部分，按硬度又可分為＜2.5，2.5～5.5，＞5.5三部分，等等。這樣，通過自己歸納，就容易系統地掌握常見硫化物的主要特點。

硫化物特別容易被氧化分解，而且多數硫化物形成於含S^2－離子的水溶液中，因而硫化物的形成環境比較特殊，除少數形成於岩漿作用外，內生作用中主要形成於熱液作用(包括交代熱液作用和火山熱液作用);外生作用則形成於還原條件的水體中。風化後，硫化物氧化分解的產物或殘留原地(常常會形成惹人注目的鐵帽———以褐鐵礦為主的風化殼)，或隨水流失，或在地下水中進一步反應生成其他礦物。

硫化物的鑒定特徵比較明顯，其主要組分比較容易用簡易化學方法檢出。所以，對本章所講到的各種礦物，要求能熟練鑒定。學習礦物各論，反復練慣用肉眼鑒定礦物是課外復習的重要內容，開始學習本大類以後，這點就更加突出了。希望大家利用一切可能，獨立地鑒定各種礦物，然後找指導教師評定。

復習思考題

1.為什麼硫化物的光澤強(金剛—金屬光澤)、一般硬度低、比重較大、溶解度較小，容易被氧化?試從本大類成分、晶格類型特點加以簡單地解釋。

2.列出下列三部分硫化物(金剛光澤者、金屬彩色者、錫白—鉛灰—鋼灰色者)的名稱、成分和顏色。

3.哪些硫化物硬度大於5.5?哪些硫化物硬度小於2.5?

4.哪些硫化物具有完全解理?試逐一列出其名稱、成分、解理符號和組數。你能否說明它們具有解理的原因?

5.為什麼在黑色地層中(包括煤層中)容易出現硫化物，而在紅色地層中只能看見硫酸鹽(如石膏CuSO₄·2H₂O)?

6.為什麼在礦床氧化帶由於地下水的活動，常形成銅的次生硫化物，而不形成鐵、錳、鉛、鋅的硫化物?

7.硫化物主要形成於哪些地質作用中?

8.為什麼說含鐵的閃鋅礦可以作為「地質溫度計」?

9.對硫化物的定義是什麼?性質上有何特點?

10.黃鐵礦屬何晶系?常見什麼晶形?試各畫一草圖。

11.何謂硫鹽?

Ⅷ 硫化物礦物的名詞解釋

硫化物礦來物是指以硫化自物為主要成分的礦物
礦物是指在各種地質 [1] 作用中產生和發展著的，在一定地質和物理化學條件處於相對穩定的自然元素的單質和他們的化合物。礦物具有相對固定的化學組成，呈固態者還具有確定的內部結構；它是組成岩石和礦石的基本單元
，硫化物指電正性較強的金屬或非金屬與硫形成的一類化合物。大多數金屬硫化物都可看作氫硫酸的鹽。由於氫硫酸是二元弱酸，因此硫化物可分為酸式鹽（HS，氫硫化物）、正鹽（S）和多硫化物（Sn）三類。
有機化學中，硫化物（英文：Sulfide）指含有二價硫的有機化合物。根據具體情況的不同，有機硫化物可包括：硫醚（R-S-R）、硫酚/硫醇（Ar/R-SH）、硫醛（R-CSH）、硫代羧酸和二硫化物（R-S-S-R）等。參

Ⅸ —、形成礦物的地質作用

礦物的成因通常是按地質作用來分類的。根據作用的性質和能量來源，一般將形成礦物的地質作用分為內生作用、外生作用和變質作用。

1.內生作用

內生作用（endogenic process）主要指由地球內部熱能所導致礦物形成的各種地質作用，包括岩漿作用、火山作用、偉晶作用和熱液作用等各種復雜的過程。

1）岩漿作用

岩漿作用（magmatism）是指由岩漿冷卻結晶而形成礦物的作用。岩漿是形成於上地幔或地殼深處的、以硅酸鹽為主要成分並富含揮發組分的高溫（700～1300℃）高壓（5×10⁸～20×10⁸ Pa）的熔融體。在地殼運動過程中，地下深處的岩漿在其揮發分及地質應力的作用下，沿深大斷裂上侵，由於溫度、壓力的降低，首先從岩漿中結晶析出的是一些含量多、熔點高的礦物，而礦物的晶出必然會使岩漿各組分的相對濃度發生變化。隨著溫度、壓力的緩慢降低及組分相對濃度的不斷改變，即相繼析出顆粒較粗的各種礦物晶體。

在岩漿作用過程中，岩漿不斷演化，先後析出的主要礦物——橄欖石、輝石、角閃石、黑雲母、斜長石、正長石、微斜長石和石英等造岩礦物，形成各種礦物組合，構成不同的岩石類型，如超基性岩、基性岩、中性岩、酸性岩及鹼性岩。此外，還可形成金剛石及鉑族自然元素、鉻鐵礦、磁鐵礦及Cu、Fe、Ni的硫化物等金屬礦物，富集成極為重要的礦床與相應的岩漿岩共同產出。

2）火山作用

火山作用（volcanism）實際上是岩漿作用的一種形式，為地下深處的岩漿沿地殼脆弱帶上侵至地面或直接噴出地表，迅速冷凝的全過程。

火山作用的產物是各種類型的火山岩，包括熔岩和火山碎屑岩。其形成的礦物以高溫、淬火、低壓、高氧、缺少揮發分的礦物組合為特徵，除透長石、鱗石英、方石英等細小斑晶外，均呈隱晶質，甚至形成非晶質的火山玻璃。

由於揮發分的逸出，火山岩中往往產生許多氣孔，並常為火山後期熱液作用形成的沸石、蛋白石、瑪瑙、方解石和自然銅等礦物所充填。在火山噴氣孔周圍則常有自然硫、雄黃、雌黃和石鹽等凝華作用的產物。

3）偉晶作用

偉晶作用（pegmatitization）是指在地表以下較深部位（3～8 km）的高溫（400～700℃）高壓［（1×10⁸）～（3×10⁸）Pa］條件下所進行的形成偉晶岩及其有關礦物的作用。

偉晶岩多呈脈狀並成群產出，其主要礦物成分與相應的深成岩相似。偉晶作用中形成的礦物最明顯的特點是：晶體粗大，富含SiO₂、K₂O、Na₂O和揮發分（F、Cl、B、OH等）（如石英、長石、白雲母、黃玉和電氣石等）及稀有、稀土和放射性元素（Li、Be、Cs、Rb、Sn、Nb、Ta、TR、U、Th等）（如鋰輝石、綠柱石、天河石和鈮鉭鐵礦等），常可富集形成有獨特的經濟意義的工業礦床。

4）熱液作用

熱液作用（hydrothermalism）是指從氣水溶液到熱水溶液過程中形成礦物的作用。熱液按其來源主要分岩漿期後熱液、火山熱液、變質熱液和地下水熱液。通常所說的熱液系指富含有各種金屬元素的以H₂O為主的揮發組分的岩漿期後熱液（postmagmatic hydrothermal solution）。在岩漿演化的後期，由於外壓減小，熱液遂沿著圍岩裂隙向上運移，並從圍岩中淋濾和溶解部分成礦物質，在適當的條件下，含礦熱液便沉澱出各種礦物。

熱液活動的深度范圍從5～8 km直至近地表，作用的溫度在500～50℃。熱液作用按溫度大致分為高溫、中溫和低溫三種類型。

（1）高溫熱液作用（high-temperature hydrothermalism）：溫度約在500～300℃。主要形成由W、Sn、Bi、Mo、Nb、Ta、Be、Fe等高電價小半徑的陽離子組成的氧化物和含氧鹽及部分硫化物，也常見含揮發分的礦物。如黑鎢礦、錫石、輝鉍礦、輝鉬礦、鈮鉭鐵礦、毒砂、磁黃鐵礦、磁鐵礦、自然金、綠柱石、黃玉、電氣石、白雲母、石英和螢石等。

（2）中溫熱液作用（medium-temperature hydrothermalism）：溫度一般在300～200℃。主要形成以Cu、Pb、Zn為主的硫化物和硫鹽礦物，如黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦和自然金等，此外，還常見螢石、石英、重晶石及方解石等碳酸鹽類礦物。

（3）低溫熱液作用（low-temperature hydrothermalism）：溫度約在200～50℃。主要形成As、Sb、Hg、Ag等的硫化物礦物組合，如雄黃、雌黃、輝銻礦、辰砂、輝銀礦和自然金等，以及重晶石、石英、方解石、蛋白石、高嶺石等。

2.外生作用

外生作用（exogenic process）是指在地表或近地表較低的溫度和壓力下，由於太陽能、水、大氣和生物等因素的參與而形成礦物的各種地質作用，包括風化作用和沉積作用。

1）風化作用

風化作用（weathering），在地表或近地表環境中，由於溫度變化及大氣、水、生物等的作用，使礦物、岩石在原地遭受機械破碎，同時也可發生化學分解而使其組分轉入溶液被帶走或改造為新的礦物和岩石，這一過程稱風化作用。

不同礦物抗風化的能力各不相同。一般地，硫化物、碳酸鹽最易風化，硅酸鹽、氧化物較穩定，尤其是具層狀結構、富含水及高價態的變價元素的氧化物和氫氧化物、硅酸鹽，以及自然元素在地表最為穩定。

在風化作用過程中形成的一系列穩定於地表條件的表生礦物主要是各種氧化物和氫氧化物、粘土礦物及其他含氧鹽，如玉髓、蛋白石、褐鐵礦、鋁土礦、硬錳礦、水錳礦、高嶺石、蒙脫石、孔雀石和藍銅礦等。礦物集合體常呈多孔狀、土狀、皮殼狀和鍾乳狀等。

此外，風化後還殘留有一些穩定的原生礦物，如石英、自然金、自然鉑、金剛石、磁鐵礦和鋯石等。

2）沉積作用

沉積作用（sedimentation）是指地表風化產物及火山噴發物等被流水、風、冰川和生物等介質挾帶，搬運至適宜的環境中沉積下來，形成新的礦物或礦物組合的作用。沉積作用主要發生在河流、湖泊及海洋中。

沉積物通常以難溶的礦物碎屑和岩屑、真溶液方式或膠體溶液方式被介質搬運，相應的沉積方式有機械沉積、化學沉積和生物化學沉積。

（1）機械沉積（mechanical sedimentation）：被流水、風等搬運的難溶的礦物、岩石碎屑物質，因水流速或風力減小，而按體積、相對密度大小先後沉積下來，在河谷或其他有利場所集中形成各種砂礦床，如自然金、自然鉑、金剛石、錫石和鋯石等。在機械沉積過程中，一般不形成新的礦物。

（2）化學沉積（chemical sedimentation）：包括膠體沉積。化學沉積發生於真溶液和膠體溶液中。風化作用形成的真溶液，進入乾涸的內陸湖泊、封閉或半封閉的潟湖或海灣後，在乾旱炎熱氣候條件下，因水分不斷蒸發而達到過飽和，從而結晶出各種易溶鹽類礦物，可形成巨大的礦床。主要是 K、Na、Mg、Ca的氯化物、硫酸鹽、碳酸鹽及其復鹽，有時也有硼酸鹽、硝酸鹽等，最常見的有石鹽、鉀鹽、光鹵石、石膏、硬石膏、硼砂和芒硝等。對於風化形成的膠體溶液，當其被帶入海盆地、內陸湖泊或沼澤盆地中，受到電解質的作用發生電性中和凝聚、沉澱，形成 Fe、Mn、Al、Si 等的氧化物和氫氧化物，如赤鐵礦、硬錳礦、軟錳礦、鋁土礦、蛋白石和玉髓等。這些膠體礦物常呈鮞狀、豆狀、腎狀、結核狀和緻密塊狀等集合體形態。例如在深海底層發現大量錳結核。

（3）生物化學沉積（biochemical sedimentation）是指由生物新陳代謝作用的產物及其遺體的堆積，或生物的生命活動促使周圍介質中某些物質聚集而形成礦物及其礦床，如方解石、硅藻土、磷灰石、煤、油頁岩和石油等。黑海淤泥中的Cu、Zn、Mo、U、Ag等重金屬的富集即是由浮游生物作用而富集成的。

3.變質作用

變質作用（metamorphism）是指在地表以下較深部位，已形成的岩石，由於地殼構造變動、岩漿活動及地熱流變化的影響，其所處的地質及物理化學條件發生改變，致使岩石在基本保持固態的情況下發生成分、結構上的變化，而生成一系列變質礦物，形成新的岩石的作用。

根據發生的原因和物理化學條件的不同，變質作用可分為接觸變質作用和區域變質作用。

1）接觸變質作用

接觸變質作用（contact metamorphism）是指由岩漿活動引起的發生於地下較淺深度（2～3km）之岩漿侵入體與圍岩的接觸帶上的一種變質作用。

接觸變質作用的規模不大。根據變質因素和特徵的不同，又分為熱變質作用和接觸交代作用兩種類型。

（1）熱變質作用（thermometamorphism）：是指岩漿侵入圍岩，由於受岩漿的熱力及揮發分的影響，主要使圍岩礦物發生重結晶、顆粒增大（如石灰岩變質成大理岩），或發生變質結晶、組分重新組合形成新的礦物組合的作用。在此過程中，溫度升高是變質作用的主要因素，圍岩與岩漿之間基本無交代作用，揮發性流體一般只起催化作用，所形成的變質礦物多是一些高溫低壓礦物，常見為紅柱石、堇青石、硅灰石和透長石等。

（2）接觸交代作用（contact metasomatism）：是指岩漿侵入、與圍岩接觸時，岩漿結晶作用的晚期析出的揮發分及熱液使接觸帶附近的圍岩和侵入體發生明顯的交代而形成新的岩石的作用。與熱變質作用不同，圍岩與侵入體之間的成分交換是此過程中岩石發生變質的主要原因。接觸交代作用最易發生在中酸性侵入體與碳酸鹽岩的接觸帶附近，此時侵入體中的組分FeO、Al₂O₃、SiO₂等向圍岩中擴散，而圍岩中的CO₂、CaO、MgO等組分被帶進侵入體中，即進行雙交代作用（dimetasomatism），其結果使得接觸帶附近的岩石均發生成分、結構構造的變化，形成一系列的Ca、Mg、Fe質硅酸鹽礦物，最常見的有透輝石、鈣鐵輝石、鈣鐵榴石、鈣鋁榴石、符山石、硅灰石、方柱石和金雲母等，晚期還常出現透閃石、陽起石、綠簾石等含水硅酸鹽礦物交代產物，構成夕卡岩（skarn）。同時伴隨有磁鐵礦、黃銅礦、白鎢礦、輝鉬礦、方鉛礦和閃鋅礦等金屬礦化，形成夕卡岩礦床（skarn deposit）。

2）區域變質作用

區域變質作用（regional metamorphism）是指由於區域構造運動而引起大面積范圍內發生的變質作用。原岩的礦物成分和結構構造發生改變是溫度（200～800℃）、壓力［（4×10⁸）～（12×10⁸）Pa］、應力，及以H₂O、CO₂為主的化學活動性流體等主要物理化學因素變化之綜合作用的結果。

區域變質作用形成的變質礦物及其組合主要取決於原岩的成分和變質程度。如果原岩的主要組分為SiO₂、CaO、MgO、FeO，變質後易形成透閃石、陽起石、透輝石和鈣鐵輝石等礦物。若原岩系主要由SiO₂、Al₂ O₃ 組成的粘土岩，其變質產物中則出現石英或剛玉，以及Al₂ SiO₅ 同質三象變體之一的礦物共生，具體地，低溫高壓環境有利於藍晶石形成，夕線石的形成則需要較高的溫度，而紅柱石形成的溫壓條件均相對較低。隨著區域變質程度加深，其變質產物向著結構緊密、體積小、相對密度大、不含OH^-和 H₂ O的礦物演化。

應當指出，形成礦物的地質作用是各種因素的綜合表現，上述內生、外生和變質作用並非彼此孤立、截然分開的。在分析礦物成因時，應全面考慮，作出合理的推斷。

Ⅹ 地形地貌由哪些地質作用形成

1、河流侵蝕作用：形成河谷地形（侵蝕河谷）
2、河流的搬運、堆積作用：在山區形成沖內積扇；河流容沿岸形成沖積平原；河流中下游形成河漫灘平原；河流入海口形成河流三角洲。
3、河流的侵蝕作用和堆積作用：形成不同的階地。