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實驗十三硫化物(2)

壹、目的要求

1.掌握該類常見礦物的特征和目測鑒別方法;

2.了解礦物的形態和物理性質與其成分和結構的關系;

3.掌握礦物光學性質之間的關系;

4.熟悉這類礦物的分類和主要物理性質。

第二,困難

了解這種礦物的物理性質。

三。內容、方法和提示

(1)實踐標本

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

⑤磁黃鐵礦(2111)⑤黃鐵礦(2201) ⑦毒砂(2203) ⑧玢巖(2110)。

(二)重點內容和識別方法提示

1.硫化物和類似復合礦物的分類

這類化合物是壹系列金屬元素與硫、硒、碲、砷、銻和鉍的化合物。根據陰離子的特性,這壹類可分為三類:

(1)簡單硫化物:陰離子為簡單離子S2-、Se2 -、Te2 -、As2 -等。如方鉛礦PbS、黃銅礦CuFeS2、鎳鎳礦等。

(2)對於硫化物,陰離子是兩個原子價鍵為* * * *的原子結合形成的雙原子離子,如[S2] 2-、[ASS] 2-、[SE2] 2-等。,如黃鐵礦Fe [S2]和毒砂Fe[ASS];

(3)硫化物鹽:陰離子為半金屬元素As、Sb、Bi、S組成的絡合陰離子的硫化物鹽,如黝銅礦Cu 12 [Sb4S13]。

其中簡單硫化物和硫化物常見且重要,這兩種礦物合起來簡稱為硫化物;硫鹽不是必需的,但是應該理解它們的概念。

2.硫化物礦物的物理性質

組成硫化物的陽離子主要是銅型離子和壹些接近銅型離子的過渡離子,它們的元素電負性比其他陽離子大。與其他陰離子相比,陰離子S、Se、Te、As的半徑較大,電負性較低,所以陰陽離子電負性差別不大。

由於硫化礦物的陰、陽離子電負性相差不大,壹般小於1(0.7左右),且雙方與電子的接觸力很小,當這壹因素起主導作用,且陽離子為金屬時,形成具有金屬鍵的硫化物,如PbS,Fe [S2],CuFeS2,Cu5FeS4,Sb2S3,Fe [Ass]。

由於銅型離子的強極化,壹些半金屬元素是非金屬,陰離子半徑大,具有很大的變形能力。當這個因素起主導作用時,就形成了* * *價鍵的硫化物,如As2S3、AsS、HgS、ZnS等。礦物類金剛石,半透明,有淺色或彩色條紋,解理發育,電熱性能差。

硫化物中沒有玻璃狀礦物,也沒有易溶於水或水中的礦物,與典型的離子化合物完全不同。它們也不同於典型的原子晶格或金屬晶格。

比如很多硫化物雖然有金屬光澤,但是比較脆,經常出現完美解理,對於硫化物來說也比較硬;有些硫化物雖然有鉆石光澤,但硬度很小,熔點不高。因此,硫化物的晶格可以看作是壹種過渡晶格。

簡單硫化物礦物硬度低於刀具,因為陰離子半徑大,陽離子電價低,所以離子電位不高;例如PbS、ZnS、CuFeS2等。或者雖然陽離子電價比較高(3 ~ 4價),但礦物晶格具有層狀或鏈狀結構,層內或鏈內結合較強,而層間和鏈間結合較弱,如MoS2、Sb2S3、As2S3等。

具有金屬光澤的簡單硫化物是否發育解理取決於結構中化學鍵的類型和強度分布;具金剛石光澤的簡單硫化物發育良好,解理;沒有硫化物的裂解。

硫化物中,只有硫化物礦物的硬度較高,壹般高於刀。這是因為硫陰離子不僅具有更強的內結合力,而且比單壹硫離子具有更大的變形能力,大大縮短了硫離子與陽離子的距離,比簡單硫化物縮短了8%。因此,硫化物中顆粒的排列比簡單硫化物更緊密,其硬度顯著增加。

硫化物的相對密度壹般較大,大多在4以上。對於簡單硫化物,其相對密度主要取決於陽離子的原子量;比如ZnS的相對密度是4.1,PbS的相對密度是7.5;硫化物的相對密度主要由內部顆粒的堆積密實度決定,如Fe [S2]的相對密度為5,毒砂(Fe [Ass])的相對密度為6.2。

3.金屬硫化物礦物的次生變化及其地質意義。

任何事物的發展演變都遵循辯證法的規律,在壹定條件下,不利因素也可以轉化為有利條件。在風化過程中,表面硫化物的破壞形成了大量含有金屬陽離子的硫酸鹽溶液。當它們滲透到地下水面以下的還原帶時,與原生硫化物發生進壹步的還原反應,形成次生硫化物富集帶,如輝銅礦和天青石的形成,從而大大提高了原生硫化物礦床的工業價值。

現以黃銅礦為例,解剖了解風化殼的分帶、成分及其意義。

在氧氣充足的情況下:

礦物學簡明教程

在氧氣不足的情況下:

礦物學簡明教程

可以看出,原生金屬硫化物礦床經風化淋濾,在還原條件下,生成輝銅礦、天青石等次生硫化物,顯著提高了原生礦床的銅含量,達到工業利用的開采條件。所以還原帶也叫

它是次生富集帶,地表的“鐵帽”和孔雀石是次生硫化物礦床的找礦標誌。

4.鑒定方法建議在觀測操作中要特別註意所列相似礦物的差異。另外,錒系元素的顏色經常在斑銅礦表面顯現,要註意。

銅紅是它本身的顏色,硬度小於刀,刻痕光亮(有延展性)。

四。操作1。觀察和描述練習標本,掌握其鑒別方法。記錄的內容、順序和格式如下:

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2.區分下列相似的礦物

(1)方鉛礦、輝銻礦和石墨:形貌、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)石墨和輝鉬礦:顏色、條紋色、相對密度。

五、思考問題

1.總結硫化物礦物的分類及其主要物理特征。

2.方鉛礦和黃鐵礦結構相似(NaCl型),但對稱類型不同。為什麽?

3.黃鐵礦和黃銅礦的用途是什麽?他們的次級產品是什麽?有什麽地質意義?

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