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辉锑矿族

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本族中只有辉锑矿和辉铋矿最为常见。根据实验结果,常温下可获得Sb2S3-Bi2S3完全类质同像系列。但在自然界,这个系列中仅发现辉锑铋矿(Bi,Sb)2S3,其成分中Bi2S3∶Sb2S3从9∶11至13∶7,并且仅在个别地方产出。

辉锑矿Stibnite—Sb2S3

晶体参数 正交晶系;对称型mmm。空间群Pbnm;a0=1.120nm,b0=1.128nm,c0=0.383nm;Z=4。

成分与结构 Sb 71.4%,S 28.6%。可含微量的Au、Ag、Fe、Pb和Cu的机械混入物。晶体结构表现为由硫离子和锑离子键联,组成平行于c轴排列的链。链内硫与锑离子的距离仅为0.25~0.31nm;而链间硫与锑离子的距离则为0.34~0.36nm,键力相对较弱,因而沿{010}方向表现出解理(图8-11A)。同时晶体的形态亦是沿结构中链的方向延伸,而呈平行c轴的柱状(图8-11B)。

图8-11 辉锑矿的晶体结构

A—(001)投影,原子的高度以c轴的单位标记,虚线范围表示Z字形链平行于c轴;链内原子间距为2.5~3.1Å;链间距离为3.4~3.6A;B—沿着c轴延伸的一个Z字形链

(据Klein等,2007)

形态 单晶体呈柱状(图8-12)或针状,柱面具有明显的纵纹,有时晶体呈现弯曲状(图8-13A)。集合体常呈柱状(图8-13B)、放射状或粒状。

物理性质 铅灰色;条痕黑色;晶面常呈暗蓝锖色;金属光泽。硬度2;性脆;解理平行{010}完全,解理面上常有横的聚片双晶纹,密度4.6g/cm3。

鉴定特征 铅灰色,柱状晶形,解理面上有横纹。易熔。对致密块状,滴KOH于其上,立刻呈现黄色,随后变为橘红色,以此区别于辉铋矿。

次生变化 氧化带中辉锑矿转变为锑华、锑赭石等锑的氧化物。

成因与产状 辉锑矿为分布最广的锑矿物,见于中低温热液矿床中。主要富集于含辉锑矿的石英脉或碳酸盐矿层中。此外,见于低温矿化较复杂的低温热液矿脉内,与辰砂、雄黄等共生。少量见于热泉沉积物和火山凝华物中。

我国湖南新化锡矿山是世界上最著名最大的辉锑矿产地。

主要用途 提炼锑的重要矿物原料。

图8-12 辉锑矿的晶形

b{010},m{110},n{210},s{111},z{501}

(据Berry等,1983,修改)

图8-13 辉锑矿晶体(哈佛大学矿物博物馆)

上图—弯曲状;下图—柱状集合体

(据Klein等,2007)

辉铋矿Bismuthinite—Bi2S3

晶体参数 正交晶系;对称型mmm。空间群Pbnm;a0=1.113nm,b0=1.127nm,c0=0.397nm;Z=4。

成分与结构 Bi 81.3%,S 18.7%。类质同像的元素有Pb、Cu、Sb、Se。其中Pb2+置换Bi3+的同时,Cu+相应进入晶格,以补偿电价平衡。晶体结构上,辉铋矿与辉锑矿属于等结构。

形态 常呈长柱状至针状。晶面大多具纵纹。常见粒状集合体。

物理性质 微带铅灰的锡白色;不新鲜面常呈黄色或斑状锖色;条痕铅灰色;金属光泽。硬度2~2.5;解理平行{010}完全。密度6.8g/cm3。

鉴定特征 与辉锑矿相似,唯颜色较辉锑矿为浅,光泽较强,密度较大,熔点稍高,滴KOH溶液不起反应。

次生变化 氧化带中辉铋矿易转变为泡铋矿Bi2CO3O2、铋华Bi2O3等含铋的次生矿物,它们常以辉铋矿晶形的假象出现。

成因与产状 辉铋矿为分布最广的铋矿物。主要见于钨锡高温热液矿床和接触交代矿床中,但在自然界极少形成辉铋矿的单独矿床。我国赣南钨锡矿床中常产辉铋矿。

主要用途 为提炼铋的最重要的矿物原料。

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