矿石学基础
1.自然铜Cu
自然元素矿物
晶体结构:等轴晶系
形态:六八面晶类,通常呈不规则的树枝状、片状、细脉状或致密块状集合体
物理化学性质:铜红色,表面常常有一层因氧化而出现的棕黑色被膜;条痕铜红色;不透明;金属光泽;无解理;硬度
2.5-3;有良好的导电性、导热性,具延展性。在氧化条件下不稳定,常变成为氧化物和碳酸盐。
鉴定特征:铜红色,表面常有黑色氧化膜,密度大,延展性强。溶于稀硝酸,加氨水后溶液呈天蓝色
用途:根据常量可作为铜矿石开采
2.石墨C
自然元素矿物类
晶体结构:六方晶系
形态:复六方双锥晶类,一般为鳞片状、致密块状或土状集合体
物理化学性质;铁黑至钢灰色,条痕亮黑色,不透明,金属光泽,隐晶质集合体呈土状者光泽暗淡,解理平行一组极完全,硬度1-2,具有良好的导电性,薄片具挠性,性软,有滑腻感,易污手。
鉴定特征:颜色,条痕,解理,硬度,污手。与辉钼矿相似,但辉钼矿为铅灰色,具更强的金属光泽,在涂釉瓷板上辉钼矿的条痕色黑中带绿,而石墨的条痕不带绿色。
用途:主要用于制造冶金坩埚,机械润滑剂,电极、涂料以及原子能工业中作中子减速剂等
3.辉铜矿Cu2S 简单硫化物
晶体结构:斜方晶系
形态:晶体呈柱状或厚板状(极少见),通常呈致密状、粉末状(烟灰状)
物理化学性质:新鲜面铅qiān灰huī色sè,风化表面黑色,常带錆色,条痕暗灰色,不透明,金属光泽,解理平行二组不完全,硬度2.5-3,电的良导体,略具延展性。辉铜矿很不稳定,易氧化分解为铜矿(CuO)、孔雀石(CuCu[CO3](OH2))、蓝铜矿及自然铜。
鉴定特征:颜色,硬度,弱延展性,小刀刻划可留下光亮划痕,常与其他铜矿物共生或伴生,溶于HNO3呈绿色
用途:含铜量最高,为提炼铜的重要矿物原料
4.方铅矿PbS 简单硫化物
晶体结构:等轴晶系
形态:六八面体晶类,晶体常呈立方体,集合体常呈粒状或致密块状
物理化学性质:铅灰色,条痕黑色,不透明,金属光泽,解理平行{100}完全,硬度2-3,具弱导电性和良好的检波性,易氧化形成铅矾、白铅矿或磷酸氯铅矿、钒铅矿等次生矿物
鉴定特征:颜色,光泽,立方体完全解理,硬度小,密度大。溶于HNO3,并有PbSO4白色沉淀
用途:提炼铅的最主要矿石矿物之一,含银高时,可一并提取银。还可作红外线探测器及检波器材料
5.闪锌矿ZnS 简单硫化物
晶体结构:等轴晶系
形态:六四面体晶类,晶体常呈四面体,一般呈粒状集合体,有时呈肾状
物理化学性质:颜色变化大,有无色到浅黄、棕褐至黑色,随成分中含Fe量的增加而变深。条痕白色至褐色,透明至半透明,松脂光泽至半金属光泽,解理平行{110}完全,硬度3.5-4,不导电。在氧化作用下,分解形成ZnSO4
鉴定特征:光泽,多组解理,硬度小,经常与方铅矿共生,用HNO3将它溶解后,加入硫氰汞钾,立即生成羽毛状、箭
头状及十字状的硫氰汞锌小晶体
用途:最重要的锌矿石矿物,并常可以从中提取Cd、In、Ca、Ge等稀散元素
6.辰砂HgS 简单硫化物
晶体结构:三方晶系
形态:三方偏方面体晶类,晶体呈厚板状或菱面体,集合体为粒状、致密块状或皮壳状等
物理化学性质:鲜红色,表面呈铅灰之錆tuó色,条痕红色,半
透明,金刚光泽,解理平行三组完全,硬度2-2.5,不导电,性脆
鉴定特征:以鲜红的颜色和条痕,低硬度,大密度为鉴定特征
用途:最重要的汞矿石矿物,单晶可作激光调制晶体
7.黄铜矿 CuFeS 2 简单硫化物 晶体结构:四方晶系 形态:四方偏三角面体晶类,晶体呈四方四面体,通常为致密块状或分散粒状集合体,有时呈脉状
物理化学性质:黄铜黄色,表面常有蓝、紫褐色的斑状錆色tu ós è
,条痕绿黑色,不透明,金属光泽,解理不完全,硬度3-4,能导电,性脆。在氧化条件下,黄铜矿易分解为CuSO 4和FeSO 4,遇到石灰石形成孔雀石和蓝铜矿,也可以形成褐铁矿铁帽,黄铜矿与硅酸水溶液作用可形成硅孔雀石
鉴定特征:与黄铁矿相似,可以其颜色比黄铁矿黄,硬度比黄铁矿小相区别,以.其脆性与自然金(强延展性)区别
用途:为提炼铜的重要矿物原料
8.黄铁矿FeS2复硫化物
晶体结构:等轴晶系
形态:偏方复十二面体晶类,晶体完好,常呈立方体和五角十二面,集合体呈粒状,致密块状、侵染状或球状,隐晶质变胶体黄铁矿称胶黄铁矿
物理化学性质:浅黄铜色,表面常有黄褐的錆色,条痕绿黑色,不透明,金属光泽,无解理,硬度6-6.5,具弱导电性、热电性和检波性,具逆磁性,性脆。氧化条件下,分解为硫酸盐和氢氧化物
鉴定特征:可据颜色,硬度与相似的黄铜矿区别
用途:为制硫酸的主要原料
9.斑铜矿Cu5FeS4简单硫化物
晶体结构:等轴晶系
形态:六八面体晶类,常见致密块状或不规则粒状
物理化学性质:新鲜面呈暗铜红色,风化面常呈暗紫或蓝色斑状錆色,条痕灰黑色,不透明,金属光泽,无解理,硬度3,具导电性、性脆。在氧化带易演化成孔雀石、蓝铜矿、赤铜矿、褐铁矿等
鉴定特征:特有的颜色和錆色,硬度低
用途:为提炼铜的矿物原料
10.磁黄铁矿Fe1-x S简单硫化物
晶体结构:六方晶系
形态:复六方双锥晶类,晶体呈六方板状、柱状或桶状,通常呈粒状、致密块状集合体
物理化学性质:暗青铜黄色,表面常呈暗褐錆色,条痕灰黑色,不透明,金属光泽,解理不完全,硬度3.5-4.5,电的良导体,具弱磁性至强磁性(磁性强弱随铁含量而变化,铁越多,磁性越弱),性脆。在氧化作用下,易分解为硫酸亚铁,再受氧化,变成硫酸铁,而后水化形成氢氧化铁
鉴定特征:以其颜色,硬度小和磁性为特征
用途:主要用于制作硫酸的原料,含Ni高时,可充作镍矿石利用
11.辉锑矿Sb2S3简单硫化物
晶体结构、形态:斜方晶系。斜方双锥晶类,晶体呈柱状或针状,通常呈柱状、针状、放射状集合体和柱状晶簇
物理化学性质:铅灰色,表面常有蓝色的錆色,条痕灰黑色,不透明,金属光泽,解理平行{010}完全,硬度2-2.5,性脆
鉴定特征:以颜色、晶形,柱面上有纵纹,解理面上有横纹为特征,当特征不明显时,可将KOH滴于矿物表面生成桔黄色,随后变为桔红色
用途:为锑的主要矿石矿物
12.辉铋矿Bi2S3简单硫化物
晶体结构、形态:斜方晶系。斜方双锥晶类,晶体常呈柱状或针状,集合体呈柱状块体或粒状块体,有时也呈针状、毛发状、放射状
物理化学性质:微带铅灰的锡白色,表面常呈有黄色的錆色,条痕铅灰色,不透明,金属光泽,解理平行{010}完全,硬度2-2.5,具微弱导电性
鉴定特征:与辉锑矿相似,但可以锡白色,较强的金属光泽,解理面上无横纹,与KOH不起反应等与辉锑矿区分
用途:为提炼铋的重要矿物
13.雌黄As2S3简单硫化物
晶体结构、形态:单斜晶系。斜方柱晶类,晶体呈短柱状或板状,集合体呈片状、梳状、放射状、皮壳状或粉末状等
物理化学性质:柠檬黄色,条痕鲜黄色,半透明,油脂光泽至金刚光泽,解理平行{010}极完全,硬度1-2,薄片具挠性
鉴定特征:与自然硫相似,但雌黄呈柠檬黄色,鲜黄色条痕,具一组完全解理,比重较自然硫大,自然硫条痕黄白色,性脆,无解理,密度小,由此区别
用途:为砷的重要矿石矿物,还可用于中药
14.雄黄AsS或As4S4简单硫化物
晶体结构、形态:单斜晶系。斜方柱晶类,晶体呈细小的柱状或针状,通常呈粒状、致密块状、土状块体或粉末状集合体
物理化学性质:桔红色,条痕浅桔红色,半透明,晶面为金刚光泽,断口为树脂光泽,解理平行{010}完全,硬度1.5-2,阳光久照发生破坏,转变为红黄色粉末
鉴定特征:与辰砂相似,但雄黄为桔红色,条痕为浅桔红色,而辰砂为红色,条痕鲜红色,比重大于雄黄
用途:为砷的矿石矿物,还用于农药、颜料、玻璃等工业,也是中药中的一味药物
15.辉钼矿MoS2简单硫化物
晶体结构、形态:六方晶系。复六方双锥晶类,晶体呈六方板状、底面有条纹,常呈片状或鳞片状集合体
物理化学性质:铅灰色,条痕为带绿的灰黑色,金属光泽,不透明,解理平行{0001}极完全,硬度1-1.5,薄片能弯曲,具滑感。在地表氧化条件下,辉钼矿常分解形成粉末状的钼华,并成为寻找钼矿床的重要标志
鉴定特征:与石墨相似,但辉钼矿铅灰色,在涂釉瓷板上有特征的黄绿色条痕,金属光泽比石墨强,比重也比较大,可与石墨区分,辉钼矿呈片状,一组极完全解理可与颜色相同
的方铅矿、辉锑矿等区别
用途:是钼的最主要矿石矿物,也是提取Re的主要矿石原料
16.毒砂FeAsS 复硫化物
晶体结构、形态:单斜晶系。斜方柱晶类,晶体常呈柱状,集合体多呈粒状或致密块状
物理化学性质:锡白至钢灰色,表面常带浅黄錆色,条痕灰黑色,不透明,金属光泽,解理平行{101}中等-不完全,硬度5.5-6,灼烧后具磁性,性脆,以锤击之发As的蒜臭。在氧化带,毒砂易分解,常形成浅黄色或浅黄绿色疏松土状的臭葱石Fe(H2O)2[AsO4]
鉴定特征:以其颜色,硬度大,锤击之有蒜臭味为特征
用途:为提炼砷的矿石矿物,当含Co或Au高时,可以提取这些金属
17.刚玉Al2O3氧化物
晶体结构、形态:三方晶系。复三方偏三角面体晶类,结晶习性多为桶状、柱状晶体,少数呈板状或叶片状,集合体常呈颗粒集合体或致密块状
物理化学性质:颜色多种多样,因含杂质造成,当含鉻而呈红色,称红宝石,含Co、Ni和V而呈绿色,称绿宝石,含Fe2+和Ti而呈蓝色,称蓝宝石,含Ni而呈黄色者称黄宝石等,玻璃光泽至金刚光泽,透明或半透明,无解理,硬度9,熔点高达20500C。
鉴定特征:以晶形,晶面条纹,高硬度为特征,刚玉(红宝石)与红尖晶石相似,当晶形完好时易于区分,若成块状时需在显微镜下区别,刚玉属非均质性矿物,尖晶石为均质矿物,粒状蓝色刚玉与蓝晶石相似,但刚玉硬度大,无解理,具裂开,而蓝晶石硬度小,并具有明显的异向性,具{100}完全解理
用途:作研磨材料和精密仪器的轴承,彩色透明者是很名贵
的宝石,红宝石和蓝宝石属宝石中的上品
18.赤铁矿Fe2O3氧化物
晶体结构、形态:三方晶系。复三方偏三角面体晶类,结晶习性常呈板状晶体,集合体形态,显晶质的有鳞片状或块状,隐晶质及非晶质的有致密块状、鲕状、豆状、肾状、粉末状等,片状或鳞片状,具强金属光泽者称为镜铁矿,呈鲕状或肾状者称为鲕状赤铁矿或肾状赤铁矿,粉末状的称铁赭石或赭色赤铁矿
物理化学性质:显晶质的赤铁矿呈钢灰色至铁黑色,隐晶质及非晶质的赤铁矿呈暗红色至鲜红色,但都具特征的樱红色条痕,金属至半金属光泽,无解理,硬度5-6,性脆。在氧浓度较低的环境条件下,赤铁矿中的部分Fe3+被还原而形成磁铁矿(穆磁铁矿)
鉴定特征:樱红色条痕是鉴定赤铁矿的最主要特征,此外,形态和无磁性(镜铁矿和假象赤铁矿例外)可与磁铁矿、钛
铁矿相区别
用途:提炼铁的最主要矿石之一,铁赭石可作为涂料
19.磁铁矿FeFe2O4或Fe3+(Fe2+Fe3+)O4
氧化物
晶体结构、形态:等轴晶系。六八面体晶类,结晶习性呈粒状,集合体常呈块状和致密块状
物理化学性质:铁黑色,条痕黑色,半金属光泽,不透明,无解理,有时可见平行{111}的裂开,硬度5.5-6,性脆,具强磁性。磁铁矿在炎热气候下,晶体中的Fe2+可氧化为Fe3+,形成为假象赤铁矿
鉴定特征:以其晶形,黑色条痕和具强磁性可与相似的矿物赤铁矿、鉻铁矿等相区别
用途:提炼铁的最主要有用矿物之一,其中所含的V、Ti、Cr等综合利用
20.锡石SnO2氧化物
晶体结构、形态:四方晶系。复四方双锥晶类,晶体常是由四方双锥和四方柱所成的聚形,结晶习性呈粒状、短柱状晶体,集合体形态呈致密状、葡萄状或钟乳状,具同心带状构造
物理化学性质:纯净的锡石几乎无色,但很少见,一般为黄棕色至深褐色、黑色,条痕白色至浅黄色,金刚光泽,透明度随颜色深浅而异,大多为半透明,解理平行{110}不完全,贝壳状断口,硬度6-7,性脆
鉴定特征:以晶形和双晶,硬度高和比重大为其特征与相似矿物区别,将锡石放在锌板‘;上滴一滴HCl,2-3min后,在锡石表面可见一层锡白的金属锡薄膜,以此种方法鉴定锡石快捷有效
用途:提取锡的最主要有用矿物