辉铋矿与辉锑矿：低熔点绿色金属的探秘

文章编号：13059 / 更新时间：2024-03-01 23:10:21 / 浏览：次

本期介绍的是来自于澳大利亚新南威尔士州的辉铋矿标本，其上的纤维状集合体散发着厚重的金属光泽。标本收藏于昆明理工大学地学博物馆，属于世界岩矿标本。

辉铋矿是元素铋的重要赋存矿物，主要成分为硫化铋，其中铋含量为81.3%，在化学成分中Pb、Cu、Sb、Fe等可能以类质同象的形式置换Bi进入晶格。辉铋矿为斜方晶系矿物，具有链状结构，晶体常发育为纤细棱柱状或针状，集合体呈放射状、粒状或致密块状。

图为澳大利亚新南威尔士州的辉铋矿标本辉铋矿呈铅灰色至锡白色，常带有黄色或彩色的斑状锖色，铅灰色条痕，金属光泽，发育一组完全解理，质地很软（摩氏硬度2-2.5），用指甲即可划出痕迹，相对密度6.8。

辉铋矿与辉锑矿这两种矿物在外观上非常相似，它们的颜色、形态、硬度等方面都很接近。可以借助以下特征将二者区分开来：辉铋矿具有更强的光泽和更高的比重，无垂直晶体延长方向的聚片双晶纹，加氢氧化钾（KOH）试剂时不变色，辉铋矿经常与高温热液矿床中的黑钨矿、锡石、辉钼矿、毒砂等共生。

而辉锑矿光泽强度和比重不及辉铋矿，解理面上常可见到垂直晶体延长方向的聚片双晶纹，当遇KOH试剂时表面立即变成黄-褐色，辉锑矿经常与低温热液矿床中的雄黄、雌黄、辰砂等共生。

辉铋矿为分布最广的铋矿物，但极少形成以辉铋矿为主的独立矿床，它往往产在以其它金属矿物为主的矿床中。辉铋矿主要见于高温热液钨锡矿床，在中温热液矿床和接触交代矿床中也有产出。

图为澳大利亚新南威尔士州的辉铋矿标本细节。辉铋矿是提炼金属铋的最主要矿物原料，由于铋位于金属和非金属的交界处，具有熔点低、密度大的特殊性质，而且毒性比同族元素砷和锑要低，因此被称为绿色金属。

低毒、低放射性的重金属元素铋目前主要运用在工业、医药、半导体等几大领域。例如在工业上，铋同铅、锑等金属可组成低熔点合金，可运用于自动喷水器、消防装置以及自动灭火系统的安全塞。在医药方面，铋化合物被当做药物使用已超过百年，铋药剂可以吸附病毒和细菌，有止泻和防腐的功能。在半导体领域，高纯度的铋、锑、硒等制备的半导体制冷材料可用于超级恒温槽、医疗激光仪器，氧化铋作为优良的半导体材料被广泛研究，还在光电催化、阻燃等方面有诸多应用。

世界著名的辉铋矿产地有玻利维亚、秘鲁、俄罗斯、美国等地，我国赣南一带的钨锡矿床中也富含辉铋矿。

撰稿：朱俊、申岑、王雷科学顾问：张世涛拍摄：杨宇晨海报：郑弼尹依托单位：昆明理工大学国土资源工程学院

辉铋矿的矿物简介

辉铋矿是硫化物矿物，其中铋含量为81.3%，是提炼铋的最主要矿物原料。辉铋矿具有金属光泽，灰白锡色，晶体为长柱或针状，许多这样的晶体聚集在一起呈放射的柱状或粒状。辉铋矿分布非常广，但有开采价值的大矿床却非常少，一般都混在其他金属矿床中。辉铋矿容易被风化。化学组成：Bi2S3，Bi铋81.3%，S18.7%;类质同象混入物有Pb、Cu、Sb、Fe、其中Pb2+置换Bi3+的同时，Cu+相应地进入晶格，使电价得到补偿；鉴定特征：鉴定特征与辉锑矿相似，为锡白色，光泽较强，解理面上无横纹；鉴定与和它相似的辉锑矿的区别是辉铋矿具有更强的光泽，更大的比重，并且二者与KOH之反应不同(参看辉锑矿)；成因产状：辉铋矿为分布最广的铋矿物;主要见于高温热液钨锡矿床，与黑钨矿、辉钼矿、黄玉和毒砂等共生;在中温热液和接触交代矿床中也有产出；著名产地：世界著名产地有玻利维亚(六斯纳、乔罗尔克等地)、秘鲁(雪谘·德·巴斯科)、俄罗斯中亚细亚布利亦的摩拉矿床等地。名称来源：根据成份而命名；

地质学中，辉铋矿、辉银矿、辉锑矿、辉钼矿。。。甚至“辉石”，当中“辉”的含义是什么？

辉铋矿、辉银矿、辉锑矿、辉钼矿。。。属于硫化物矿物。辉锑矿化学成分是Sb2S3，晶体属正交（斜交）晶系的硫化物矿物。晶体常见，形态特征鲜明，单晶具有锥面的长柱状或针状，柱面具明显的纵纹，一般呈柱状、针状、放射状或块状集合体。辉锑矿物理性质主要有：铅灰色，条痕黑灰色，强金属光泽，不透明，沿柱面发育有一组完全板面解理，性脆。摩氏硬度2-2.5。比重4.52-4.62。蜡烛加热可以熔化。辉钼矿化学成分为MoS2，晶体有不同类型，分属六方和三方晶系的硫化物矿物。呈铅灰色，表面上看像铅，条痕为亮铅灰色，强金属光泽。通常呈叶片状、鳞片状集合体。一组极完全底面解理。摩氏硬度约为1-1.5，比重大，达5。薄片具挠性。在光薄片下，不透明，有白色到灰白色的强烈多色性和非均质性。与石墨相似，但以其密度较大、光泽较强、颜色及条痕较淡与石墨相区别。辉石是一种硅存在的重要岩石形态，主要存在于火成岩和变质岩中，是由硅分子链组成的单斜方系或正交晶系的晶体，主要成分为XY(Si,Al)2O6，其中X代表钙、钠、镁和2价铁，也有一些锌、锰和锂等种类的离子。 Y代表较小的离子如氯、铝、3价铁、钒、钪等。辉石族（pyroxene）一般特点:辉石族矿物属于链状结构硅酸盐。辉石族矿物是最主要的造岩矿物之一。辉石可以结晶成正交晶系或单斜晶系，因此可以进一步分为两个亚族：正辉石亚族（顽火辉石、古铜辉石、紫苏辉石、正铁辉石）和斜辉石亚族（透辉石、钙铁辉石、普通辉石、霓石、霓辉石、硬玉、锂辉石）。斜亚族已经单独介绍了透辉石，这里主要以正亚族为例。化学组成: 辉石族矿物的一般化学式可以用W1-p(X,Y)1+pZ2O6表示。其中，W=Ca2+，Na+；X=Mg2+，Fe2+，Mn2+，Ni2+，Li+；Y=Al3+，Fe3+，Cr3+，Ti3+；Z=Si4+，Al3+。正辉石亚族的化学组成比较简单，其中p≈1，即无较大的阳离子存在，Al3+、Fe3+等三价离子也极少，Z中也仅Si4+而已；但在斜辉石亚族中，就比较复杂：p的变化自0到1，X及Y的组分均广泛地存在着类质同象置换现象，由于W及X、Y的变化，相应地需要有部分的Si4+被Al3+所取代，使斜辉石中出现了铝硅酸盐分子。正辉石亚族[1]是由顽火辉石Mg2[Si2O6]和正铁辉石Fe2[Si2O6]两个端员组分构成的完全类质同象系列，其中间成员为古铜辉石和紫苏辉石。 Fe2[Si2O6]分子含量10%以下者为顽火辉石，10%~30%为古铜辉石，30%~50%为紫苏辉石，50%以上为正铁辉石。部分来源于网络百科！