子包围形成四面体配位。阴阳离子的配位数均为4。各个四面体恒具同一方位。反映在形态上，闪锌矿常呈四面体晶形。形态）晶形常呈四面体（图2一1)，正形和负形往往在光泽和蚀象上有所不同。有时呈菱形十二面体(通常为低温下形成)。依(112)成双晶，双晶轴平行[111]有时成聚片双晶。常见呈粒状块体，偶尔呈隐晶质的肾状形态。【物理性质】由于含铁量的不同直接影响闪锌矿的颜色、条痕色、光泽和透明度。当含铁量增多时，颜色由浅变深，从浅黄、棕褐直至黑色（铁闪锌矿和黑闪锌矿）；条痕由白色至褐色：光泽由松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（110】完全。比重3.9～4.1，随含Fe量的增加而降低。[成因和产状】闪锌矿常见于各种热液成因矿床中，是分布最广的含锌矿物。在高温热液矿床中闪锌矿成分中通常富含Fe、In、Se和Sn；在中低温热液矿床中则含Cd，Ga，Ge和Ti。在前者情况下铁闪锌矿与毒砂、磁黄铁矿，有时与黄铜矿、方黄铜矿等共生：在后者情况下闪锌矿往往与方铅矿共生，有时还出现各种硫盐矿物，如硫铅矿等。此外，闪锌矿还有表生沉积成因的。在氧化带，闪锌矿氧化成易溶于水的硫酸锌，并往往随地表水而运移，在适当地点形成菱锌矿Zn[CO]等次生矿物。在变质作用下，闪锌矿不稳定，而转变为红锌矿ZnO、锌铁尖晶石ZnFe2O4等矿物。【鉴定特征】菱形十二面体完全解理、光泽以及经常与方铅矿密切共生。主要用途提炼锌的最重要的矿物原料。其成分中所含镉、铟、锗、镓、铊等一系列稀有元素可综合利用。闪锌矿的单晶用作紫外半激体激光材料。纤锌矿WurtziteZnS[化学组成】成分同闪锌矿。不过Fe最大含量未超过8%。常含较多的Cd(1%~3.7%)。【晶体参数和结构】六方晶系。对称型L6P。a。=0.382nm，c。=0.625nm。纤锌矿的晶体结构（图2—2)表现于硫离子按六方最紧密堆积，锌离子充填半数四面体空图2-2纤锌矿配位结构隙。每个锌离子被四个硫离子包围形成四面体配位。阴阳离子的配位数均为4。纤锌矿，除六方晶系2H型外，还有4H、6H、8H、10H以及三方晶系3R、9R、12R、15R，21R等多型存在。[形态】单晶体呈尖锥状、偶尔呈板状。其上下两端由不同晶面组成。[物理性质】颜色视铁的含量而变化，由浅色至棕色或棕黑色。条痕白色至褐色。树脂光泽。硬度3.54。解理平行(1010）中等。比重4.0~4.1。【成因和产状】纤锌矿在自然界中分布远不如闪锌矿普遍。它通常从酸性溶液中析出，偶尔见于某些热液矿床中。33
33 子包围形成四面体配位。阴阳离子的配位数均为 4。各个四面体恒具同一方位。反映在形态 上，闪锌矿常呈四面体晶形。 [形态] 晶形常呈四面体(图 2—1)，正形和负形往往在光泽和蚀象上有所不同。有时呈 菱形十二面体(通常为低温下形成)。依(112)成双晶，双晶轴平行[111]有时成聚片双晶。常见 呈粒状块体，偶尔呈隐晶质的肾状形态。 [物理性质] 由于含铁量的不同直接影响闪锌矿的颜色、条痕色、光泽和透明度。当含 铁量增多时，颜色由浅变深，从浅黄、棕褐直至黑色(铁闪锌矿和黑闪锌矿)；条痕由白色至 褐色；光泽由松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｛110｝完 全。比重 3.9～4.1，随含 Fe 量的增加而降低。 [成因和产状] 闪锌矿常见于各种热液成因矿床中，是分布最广的含锌矿物。在高温热 液矿床中闪锌矿成分中通常富含 Fe、In、Se 和 Sn；在中低温热液矿床中则含 Cd，Ga，Ge 和 Ti。在前者情况下铁闪锌矿与毒砂、磁黄铁矿，有时与黄铜矿、方黄铜矿等共生；在后 者情况下闪锌矿往往与方铅矿共生，有时还出现各种硫盐矿物，如硫锑铅矿等。 此外，闪锌矿还有表生沉积成因的。 在氧化带，闪锌矿氧化成易溶于水的硫酸锌，并往往随地表水而运移，在适当地点形成 菱锌矿 Zn[CO3]等次生矿物。 在变质作用下，闪锌矿不稳定，而转变为红锌矿 ZnO、锌铁尖晶石 ZnFe2O4 等矿物。 [鉴定特征] 菱形十二面体完全解理、光泽以及经常与方铅矿密切共生。 [主要用途] 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 稀有元素可综合利用。闪锌矿的单晶用作紫外半激体激光 材料。 纤锌矿 Wurtzite ZnS [化学组成] 成分同闪锌矿。不过 Fe 最大含量未超过 8％。常含较多的 Cd(1%～3.7％)。 [晶体参数和结构 ] 六方晶系。对称型 L6 6P。 ao=0.382nm，co=0.625nm。纤锌矿的晶体结构（图 2—2)表 现于硫离子按六方最紧密堆积，锌离子充填半数四面体空 隙。每个锌离子被四个硫离子包围形成四面体配位。阴阳 离子的配位数均为 4。 纤锌矿，除六方晶系 2H 型外，还有 4H、6H、8H、10H 以及三方晶系 3R、9R、12R、 15R、21R 等多型存在。 [形态] 单晶体呈尖锥状、偶尔呈板状。其上下两端由不同晶面组成。 [物理性质] 颜色视铁的含量而变化，由浅色至棕色或棕黑色。条痕白色至褐色。树脂 光泽。硬度 3.5～4。解理平行{1010}中等。比重 4.0～4.1。 [成因和产状] 纤锌矿在自然界中分布远不如闪锌矿普遍。它通常从酸性溶液中析出， 偶尔见于某些热液矿床中。 图 2－2 纤锌矿配位结构
鉴定特征致密块状的纤锌矿在外表特征上与闪锌矿相似。惟在显微镜下由于其光性非均质可与闪锌矿相区别。【主要用途】个别矿床中纤锌矿有大量积聚则具实际意义。二、黄铜矿族本族化合物包括黄铜矿、锡矿等矿物。在自然界发现黄铜矿和锡矿均具有二种同质多象变体：低温四方晶系和高温等轴晶系变体。二者转变温度，黄铜矿是550C锡矿是420℃高温变体其阳离子在结构中呈无序分布，具闪锌矿型结构。低温四方晶系变体，阳离子在结构中呈有序分布，因而与高温变体比较，其对称性则降低。三、方铅矿族方铅矿GalenaPbs[化学组成】Pb86.6，S13.4。成分中常含Ag、Bi、Sb、Se等。在350上时硫银铋O孔矿AgBiS2具有与方铅矿完全相似的等轴晶系的晶体结构，R两者可形成固溶体：但随着温度的降低，当低于210能，硫银秘矿便转变为正交晶系变体，从方铅矿中离溶出来。Se以类质同象置换S：存在着PbS一PbSe完全类质同象系列。[晶体参数和结构】等轴晶系。对称型3L44L6L?9PC。a=0.593nm。晶体结构属NaCI型(图2—3)，表现于硫离子a=0.593mmT按立方最紧密堆积，而铅离子充填于所有八面体空隙中，阴阳离子的配位数均为6。图2-3方铅矿晶体结构【形态】常呈立方体晶形，有时以八面体与立方体聚形出现。通常成粒状、致密块状集合体。物理性质！铅灰色。条痕灰黑色。金属光泽。硬度2～3。解理平行100极完全。含Bi的亚种，则见有平行(111)裂理纹。比重7.4～7.6。具弱导电性和良检波性。[成因和产状】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，其中以中温热液过程为最主要，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、闪锌矿经常与黄铁矿、黄铜矿、铜矿等矿物共生。非金属矿物有石英、萤石、碳酸盐矿物、重晶石等。此外，方铅矿还有表生沉积成因的。在氧化带，方铅矿不稳定，转变为铅矾、白铅矿等一系列次生矿物。鉴定特征I铅灰色，金属光泽，立方体完全解理，比重大。加KI及KHSO与矿物一起研磨后显黄色。[主要用途】提炼铅的最重要的矿物原料。而Ag、Bi，有时Se可作为副产品。在陶瓷釉中作为熔剂可适量代替PbO。34
34 [鉴定特征] 致密块状的纤锌矿在外表特征上与闪锌矿相似。惟在显微镜下由于其光性 非均质可与闪锌矿相区别。 [主要用途] 个别矿床中纤锌矿有大量积聚则具实际意义。 二、黄 铜 矿 族 本族化合物包括黄铜矿、黝锡矿等矿物。 在自然界发现黄铜矿和黝锡矿均具有二种同质多象变体：低温四方晶系和高温等轴晶系 变体。二者转变温度，黄铜矿是 550 ℃；黝锡矿是 420 ℃。高温变体其阳离子在结构中呈无 序分布，具闪锌矿型结构。低温四方晶系变体，阳离子在结构中呈有序分布，因而与高温变 体比较，其对称性则降低。 三、方 铅 矿 族 方铅矿 Galena PbS [化学组成] Pb 86.6，S 13.4。成分中常含 Ag、Bi、Sb、Se 等。在 350 ℃以上时硫银铋 矿 AgBiS2 具有与方铅矿完全相似的等轴晶系的晶体结构， 两者可形成固溶体；但随着温度的降低，当低于 210 ℃时， 硫银铋矿便转变为正交晶系变体，从方铅矿中离溶出来。Se 以类质同象置换 S；存在着 PbS—PbSe 完全类质同象系列。 [晶体参数和结构] 等轴晶系。对称型 3L4 4L3 6L2 9PC。 ao=0.593nm。晶体结构属 NaCl 型(图 2—3)，表现于硫离子 按立方最紧密堆积，而铅离子充填于所有八面体空隙中，阴 阳离子的配位数均为 6。 [形态] 常呈立方体晶形，有时以八面体与立方体聚 形出现。通常成粒状、致密块状集合体。 [物理性质] 铅灰色。条痕灰黑色。金属光泽。硬度 2～3。解理平行{100}极完全。含 Bi 的亚种，则见有平行{111}裂理纹。比重 7.4～7.6。具弱导电性和良检波性。 [成因和产状] 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 中以中温热液过程为最主要，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、闪锌矿经常与黄铁矿、黄铜矿、黝铜矿等矿物共生。 非金属矿物有石英、萤石、碳酸盐矿物、重晶石等。此外，方铅矿还有表生沉积成因的。 在氧化带，方铅矿不稳定，转变为铅矾、白铅矿等一系列次生矿物。 [鉴定特征] 铅灰色，金属光泽，立方体完全解理，比重大。加 KI 及 KHSO4与矿物一 起研磨后显黄色。 [主要用途] 提炼铅的最重要的矿物原料。而 Ag、Bi，有时 Se 可作为副产品。在陶瓷 釉中作为熔剂可适量代替 PbO。 图 2－3 方铅矿晶体结构
四、辰砂族（CinnabarGroup）辰砂（Cinnabar）Hgs[化学组成】Hg86.21%，S13.79%。成分固定。[晶体结构】三方晶系：变形的氯化钠型结构。[形态】单晶常呈菱面体(101)、平行(0001)厚板状或平行c轴延伸的柱状。集合体多呈粒状，致密块状以及粉末状和皮壳状（图2-4）。图2-4辰砂的形态[物理性质］鲜红色，铅灰睛色：红色条痕：金刚光泽；半透明。平行（100}完全解理。硬度2~2.5。性脆。相对密度8～8.2。成分纯净者不导电，若含0.1%硒或碲时，导电性显著增强。[鉴定特征】鲜红的颜色和条痕，相对密度大，硬度低。以颜色、条痕和相对密度区别于雄黄。[用途】最重要的汞矿石矿物。本身可作激光调制晶体。五、磁黄铁矿族本族化合物属AX型。主要矿物为磁黄铁矿和红镍矿。晶体结构属红镍矿NiAs型。磁黄铁矿的成分近似于FeS，一般用Fei-rS表示。它有二个同质多象变体：高温六方晶系变体（L6L*7PC。ao=0.343nm，co=0.569nm）和低温单斜晶系变体（L*PC。a=0.595nm，b。=0.343nm，c=0.569nm，β=90°24)。高温六方磁黄铁矿的成分相当于FeS～Fe?S8之间高温固溶体。单斜磁黄铁矿成分为FeSg，它稳定于225α下。此外，低温磁黄铁矿除单斜磁黄铁矿外，还存在一系列其他超结构类型，如2A5C(FegS1c六方晶系），2A11C(FeioSu正交晶系），2A6C(FeuSi2六方晶系）等等。（其中A、C系指最简单红镍矿型基本晶胞棱长)。不同超结构类型的产生是由于结构中铁离子缺位的有序排列所弓起的。目前有人认为磁黄铁矿的化学式应以Fe,Sn+1，代替Fei-rS较为确切些。因为根据穆斯堡尔谱表明磁黄铁矿中不存在Fe3+，并不是先前认为的以3Fe2+一口2Fe3*的置换方式，使结构中铁离子缺位，而是由于结构中部分S2被S2-代替而出现硫离子缺位所致。35
35 四、辰砂族（Cinnabar Group） 辰砂(Cinnabar) HgS [化学组成] Hg 86.21%，S 13.79%。成分固定。 [晶体结构] 三方晶系；变形的氯化钠型结构。 [形态] 单晶常呈菱面体{101}、平行{0001}厚板状或平行c轴延伸的柱状。集合体多呈 粒状，致密块状以及粉末状和皮壳状（图2-4）。 图2-4 辰砂的形态 [物理性质] 鲜红色，铅灰锖色；红色条痕；金刚光泽；半透明。平行{100}完全解理。 硬度2～2.5。性脆。相对密度8～8.2。成分纯净者不导电，若含0.1%硒或碲时，导电性显著 增强。 [鉴定特征] 鲜红的颜色和条痕，相对密度大，硬度低。以颜色、条痕和相对密度区别 于雄黄。 [用途] 最重要的汞矿石矿物。本身可作激光调制晶体。 五、磁黄铁矿族 本族化合物属 AX 型。主要矿物为磁黄铁矿和红镍矿。晶体结构属红镍矿 NiAs 型。 磁黄铁矿的成分近似于 FeS，一般用 Fe1-xS 表示。它有二个同质多象变体：高温六方晶 系变体(L6 6L2 7PC。a0=0.343nm，c0=0.569nm)和低温单斜晶系变体(L2 PC。ao=0.595nm， bo=0.343nm，co=0.569nm，β=90°24′)。高温六方磁黄铁矿的成分相当于 FeS～Fe7S8 之间高 温固溶体。单斜磁黄铁矿成分为 Fe7S8，它稳定于 225 ℃以下。 此外，低温磁黄铁矿除单斜磁黄铁矿外，还存在一系列其他超结构类型，如 2A5C(Fe9S10 六方晶系)，2A11 C(Fel0S11 正交晶系)，2A6C(Fe11S12 六方晶系)等等。(其中 A、C 系指最简单 红镍矿型基本晶胞棱长)。不同超结构类型的产生是由于结构中铁离子缺位的有序排列所引 起的。 目前有人认为磁黄铁矿的化学式应以 FenSn+1，代替 Fe1-xS 较为确切些。因为根据穆斯 堡尔谱表明磁黄铁矿中不存在 Fe3+，并不是先前认为的以 3Fe2+—口 2Fe3+的置换方式，使结 构中铁离子缺位，而是由于结构中部分 S2- 被 S2 2- 代替而出现硫离子缺位所致
属于本族矿物的还有陨硫铁FeS、硒铁矿FeSe、六方硒钴矿CoSe、红锑镍矿NiSb等，不过它们在自然界是极为稀见的。六、雄黄族雄黄(Realgar) As4S4【化学组成]As70.1%，S29.9%。成分比较固定，一般不含杂质。【晶体结构】单斜晶系，a0=0.929nm，b0=1.353nm.c0=0.657nm；[形态]晶体少见，有时可见沿c轴呈柱状、短柱状或针状，柱面有纵纹。通常呈粒状、致密块状，有时呈土状、粉末状、皮壳状集合体（图2-5）。图2-5雄黄的晶体形态[物理性质】桔红色，条痕淡桔红色；晶面金刚光泽，断面树脂光泽，透明～半透明。平行{010)完全解理。硬度1.5～2。相对密度3.6。性脆。阳光久照变为淡桔红色粉末。[鉴定特征】颜色、条痕、硬度及相对密度。与辰砂相似，但辰砂密度大，条痕色鲜红。[用途】砷矿石矿物，也是一种中药。七、雌黄族（OrpimentGroup)雎黄（Orpiment）As2Ss[化学组成】As=60.91%,S=39.09%，有时有V、Ge、Hg等类质同象混入物。[晶体结构]单斜晶系，a0=1.149nm,b0=0.959nm,c0=0.425nm：雌黄具有层状结构（图2-6）。层内[AsS3]呈扁平的三方单锥配位体，这些配位体通过共用角顶上的硫而形成平行010)的折皱层；层内As-S间距约为0.23nm，层OAs间As-S间距约为0.35nm，36
36 属于本族矿物的还有陨硫铁 FeS、硒铁矿 FeSe、六方硒钴矿 CoSe、红锑镍矿 NiSb 等， 不过它们在自然界是极为稀见的。 六、雄 黄 族 雄黄(Realgar) As4S4 [化学组成] As 70.1%，S 29.9%。成分比较固定，一般不含杂质。 [晶体结构] 单斜晶系，a0=0.929nm，b0=1.353nm,c0=0.657nm； [形态] 晶体少见，有时可见沿 c 轴呈柱状、短柱状或针状，柱面有纵纹。通常呈粒状、 致密块状，有时呈土状、粉末状、皮壳状集合体（图 2-5）。 图 2-5 雄黄的晶体形态 [物理性质] 桔红色，条痕淡桔红色；晶面金刚光泽，断面树脂光泽，透明～半透明。 平行{010}完全解理。硬度1.5～2。相对密度3.6。性脆。阳光久照变为淡桔红色粉末。 [鉴定特征] 颜色、条痕、硬度及相对密度。与辰砂相似，但辰砂密度大，条痕色鲜红。 [用途] 砷矿石矿物，也是一种中药。 七、雌黄族（Orpiment Group） 雌黄 (Orpiment) As2S3 [化学组成] As=60.91%,S =39.09%，有时有V、Ge、Hg等类质同象混入物。 [晶体结构] 单斜晶系， a0=1.149nm，b0=0.959nm， c0=0.425nm；雌黄具有层 状结构（图2-6）。层内 [AsS3]呈扁平的三方单锥 配位体，这些配位体通过 共用角顶上的硫而形成平 行{010}的折皱层；层内 As-S 间距约为0.23nm，层 间As-S间距约为0.35nm
各层间以分子键联系。AAT1OSOAs图2-6雌黄的晶体结构[形态】单晶为板状或短柱状（图17-22，晶面常弯曲，柱面有纵纹。集合体呈片状、梳状、放射状和土状等（图17-23）。【物理性质］柠檬黄色；鲜黄色条痕：油脂-金刚光泽，解理面珍珠光泽；薄片透明。平行(010)极完全解理；硬度1.5～2；薄片具挠性。相对密度3.5。[鉴定特征]以其颜色、条痕、解理、挠性、相对密度区别于自然硫【用途]砷矿石矿物，也是一种中药。第三节对硫化物及其类似化合物分述属于这类化合物，与上一节所描述的单硫化物及其类似化合物的不同，在于其成分中存在着S2、Sez、Te2、As2、（As-S)*、(Sb-S)-等对阴离子。因此，它们相应地称为对硫化物、对硒化物、对碲化物、对砷化物、硫砷化物和硫锑化物。与这些对阴离子结合的阳离子，主要是Fe、Co、Ni、Pt等过渡型离子，而基本上缺乏在单硫化物中所常见的Cu、Pb、Zn等铜型离子。作为惟一例外的是1972年发现的属黄铁矿型结构的方硒铜矿CuSe2。本类化合物的晶体结构，是由哑铃状对阴离子往往近似于按立方最紧密堆积而成。但由于对阴离子的存在，与单硫化物的相同结构的矿物比较，则降低了对称性。例如黄铁矿与单硫化物中的方铅矿均属NaCI(PbS)型，但方铅矿(3L*4L6L29PC)的对称性却高于黄铁矿(4L’3L*3PC)。本类化合物与单硫化物及其类似化合物相比较，其硬度显著增大，一般在5～6.5之间。这是对阴离子本身之间具有强烈的共价键，而使其间的距离大为缩短所致，例如对硫离子中S-S之距离(0.205nm)小于二倍硫离子半径之距离(0.35nm)），因而相应地使金属阳离子与这些对阴离子之间的距离亦缩短，使晶体结构趋向于紧密：缺之解理或解理不完全，这是对阴离37
37 各层间以分子键联系。 图 2-6 雌黄的晶体结构 [形态] 单晶为板状或短柱状(图17-22)，晶面常弯曲，柱面有纵纹。集合体呈片状、梳 状、放射状和土状等（图17-23）。 [物理性质] 柠檬黄色；鲜黄色条痕；油脂-金刚光泽，解理面珍珠光泽；薄片透明。平 行{010}极完全解理；硬度1.5～2；薄片具挠性。相对密度3.5。 [鉴定特征] 以其颜色、条痕、解理、挠性、相对密度区别于自然硫 [用途] 砷矿石矿物，也是一种中药。 第三节 对硫化物及其类似化合物分述 属于这类化合物，与上一节所描述的单硫化物及其类似化合物的不同，在于其成分中存 在着 S2 2- 、Se2 2- 、Te2 2- 、As2 2- 、(As-S)3- 、(Sb-S)3-等对阴离子。因此，它们相应地称为对硫化 物、对硒化物、对碲化物、对砷化物、硫砷化物和硫锑化物。 与这些对阴离子结合的阳离子，主要是 Fe、Co、Ni、Pt 等过渡型离子，而基本上缺乏 在单硫化物中所常见的 Cu、Pb、Zn 等铜型离子。作为惟一例外的是 1972 年发现的属黄铁 矿型结构的方硒铜矿 CuSe2。 本类化合物的晶体结构，是由哑铃状对阴离子往往近似于按立方最紧密堆积而成。但由 于对阴离子的存在，与单硫化物的相同结构的矿物比较，则降低了对称性。例如黄铁矿与单 硫化物中的方铅矿均属 NaCl(PbS)型，但方铅矿(3L4 4L3 6L2 9PC)的对称性却高于黄铁矿 (4L3 3L2 3PC)。 本类化合物与单硫化物及其类似化合物相比较，其硬度显著增大，一般在 5～6.5 之间。 这是对阴离子本身之间具有强烈的共价键，而使其间的距离大为缩短所致，例如对硫离子中 S-S 之距离(0.205nm)小于二倍硫离子半径之距离(0.35nm)，因而相应地使金属阳离子与这些 对阴离子之间的距离亦缩短，使晶体结构趋向于紧密；缺乏解理或解理不完全，这是对阴离