黄铁矿

复硫化物矿物

黄铁矿是一种复硫化物矿物，主要成分为FeS2，浅黄铜色，表面常具有黄褐色锖色，有金属光泽，硬度6-6.5，是自然界常见的金属矿物，也是地壳中分布最广的硫化物。

组分结构

矿物组分

黄铁矿化学组成为Fe[S2]（其中铁元素质量分数46.67%，硫元素质量分数53.33%）。成分中常见Co、Ni等元素呈类质同象置换Fe，形成CoS2-FeS2和FeS2-NiS2系列。含有Au、Ag、Cu、Pb、Zn等呈机械混入物。

晶体结构

等轴晶系；-Pa3；a0=0.542nm，Z=4。主要粉晶谱线：1.632（100）、2.709（85）、2.423（65）。黄铁矿是NaCI型结构的衍生结构，Fe2+占据在角顶和面心，哑铃状对硫离子[S2]2-分布在相当于八分之一立方体的对角线方向。对硫SS间距为0.210nm，相应使阳离子Fe2+与对硫距离缩短。S2-的半径为0.185nm，Fe2+半径0.07nm，两者之和为0.259nm。实际上S-Fe之间距离为0.226nm，表明趋于紧密。由于哑铃状对硫离子的伸长方向在结构中交错配置，使各方向键力相近，黄铁矿解理极不完全，硬度增大。

形态：偏方复十二面体晶类，Th-m3（3L24L33PC）。晶体完好。主要单形：立方体a{100}、五角十二面体e{210}、八面体{111}、偏方复十二面体{321}。立方体晶面上见三组互相垂直的条纹（为{100}与{210}的聚形纹），依（110）呈铁十字穿插双晶。集合体通常呈粒状、致密块状、球状、草莓状等。隐晶质变交替黄铁矿称为胶黄铁矿。

理化性质

物理性质

黄铁矿为浅铜黄色，表常具有黄褐色锖色；条痕绿黑色；强金属光泽，不透明。无解理；断口参差状；性脆，可具检波性，具介电性、热电性。反射光下呈黄白色。均质性。反射率R：54.5（白色）、46（470nm）、53.6（546nm）。红外光谱强吸收带8-11微米，其它物理参数（包括测井参数）如下表所示：

化学性质

黄铁矿在潮湿环境下成为硫酸亚铁（水绿矾，FeSO4），发生的主要化学反应方程式：2FeS2+7O2+2H2O=2FeSO4+2H2SO4。

天然黄铁矿在地表条件下容易被风化成褐铁矿。

黄铁矿在焙烧过程中从400℃左右开始发生热分解，每摩尔FeS2大约放出1摩尔单质硫。游离的单质硫立即与空气中的氧进行反应变成二氧化硫气体。这种热分解反应一般以下式表示：FeS2→FeS1+x+0.5(1-x)S2。

黄铁矿在焙烧时会发生复杂的氧化-还原反应，可能的反应机制有（热化学方程式，热效应为500℃情况下）：

①FeS2+O2＝0.5Fe2O3+2SO2，ΔH=-833.8kJ

②FeS2+O2＝Fe3O4+2SO2，ΔH=-792.9kJ；

随着SO2的生成，同时可能发生的反应和相应650℃下的热效应为：

③Fe2O3+2SO2+0.5O2＝2FeSO4，ΔH=-428.4kJ

④Fe2O3+3SO2+1.5O2＝Fe2(SO4)3，ΔH=-854kJ 。

生长形成

黄铁矿是地壳中分布最广的硫化物，形成于各种不同的地质作用，在多种岩石和矿石（包括煤层）中都可出现。在岩浆岩中，黄铁矿呈细小浸染状，为岩浆期后热液作用的产物。在接触交代矿床中，黄铁矿常与其他硫化物共生，形成于热液作用后期阶段。在热液矿床中，黄铁矿与其他硫化物、氧化物、石英等共生；有时形成黄铁矿的巨大堆积。在沉积岩、煤系地层及沉积矿床中，黄铁矿呈团块状、结核状或透镜体产出。在变质岩中，黄铁矿往往是变质作用的产物。一般来说，内生成因的黄铁矿主要产于热液矿床中，它往往呈单个晶体或晶簇；外生成因的黄铁矿见于沉积岩、煤层及沉积矿床中，它往往呈结核状、团块状和浸染状。

分布范围

中国许多省区都有黄铁矿产出，如湖南、湖北、浙江，陕西、安徽、广东等，较为重要的产地有广东云浮、英德，安徽马鞍山，甘肃白银厂和湖南耒阳等。

除中国以外，西班牙、美国、墨西哥、玻利维亚、秘鲁、意大利、英国、法国、德国、瑞士、瑞典等国也有具有观赏价值的黄铁矿晶体产出。

鉴别鉴定

黄铁矿-自然金

黄铁矿的浅黄铜色，本身具有的强金属光泽给人带来光亮闪烁的视觉体验，常被人们误认为是黄金，故又称为“愚人金”。为了区分黄铁矿和自然金，可以利用钢针或小刀进行刻划，钢针或小刀刻划自然金能够在其表面划出明亮沟痕（因自然金硬度相对较低所致）；而黄铁矿硬度较高，钢针或小刀无法将其刻划。先民们也曾利用牙咬的方法来辨别真伪，人的牙齿可以咬得动自然金但咬不烂，而人的牙齿咬不动黄铁矿。其次，自然金的条痕颜色为黄色至红黄色，而黄铁矿、黄铜矿等相似矿物的条痕颜色为绿黑色，这也作为它们的区别特征之一。再次，黄铁矿、黄铜矿性脆，敲击后碎裂，而自然金具有强的延展性，受力作用后会发生塑性变形而不会破裂。

黄铁矿-黄铜矿

通过颜色或条纹来区分黄铜矿和黄铁矿很难实现，尽管黄铜矿倾向于形成更多的彩色锈蚀，并且很少表现出良好的晶体形状。因此，硬度通常是区分这两种矿物的最简单方法。黄铜矿是一种相对较软的矿物，被钉子或刀刃划刻有划痕，而黄铁矿比大多数金属工具更硬。

黄铁矿-白铁矿

白铁矿是黄铁矿的多晶型，具有黄铁矿的许多特性，包括其硬度。白铁矿通常具有比黄铁矿更浅的颜色，并且往往具有辐射纤维内部纹理，而黄铁矿通常具有立方体到八面体形状，在某些晶体表面上有微弱的条纹。明确区分两者的方法是通过化学测试。然而，白铁矿只存在于沉积环境和低温矿脉中，因此在几乎任何其他环境中，坚硬的黄色金属矿物很大概率是黄铁矿。

主要价值

观赏用途

黄铁矿是一种非常廉价的古代宝石。在英国维多利亚女王时代（公元1837-1901年），人们喜欢饰用这种具有特殊形态和观赏价值的宝石。它除了用于磨制宝石外，还可以做珠宝玉器和其他工艺品的底座。

医药用途

黄铁矿在中药中称“自然铜”，一般砸碎或煅用，别名“石髓铅”。具有散瘀止痛、接骨疗伤的功效，配方药如活血止痛散，军中跌打散等。

工业用途

黄铁矿是提取硫和制造硫酸的主要矿物原料。含Au、Co、Ni时可提取伴生元素。黄铁矿在生产中可作为催化剂。如生产肥料用的氨、从可再生生物质中合成碳氢化合物燃料、提取燃料电池和电动汽车用的氢等，均可适当采用黄铁矿，实现催化效果。

黄铁矿具有表面溶解性、沉淀吸附性、氧化还原性等特性，是一种天然的废水处理矿物材料，能吸附很多有害的金属离子如铬、汞、纳米金、锑和非金属离子磷、砷等，另外还能吸附一些小分子的物质，不仅如此，通过对黄铁矿进行改性、人工合成或与其它材料联合使用后可以更有效地处理不同类型的废水。

文化特色

黄铁矿英文名称源于希腊字“pry”，意思为“火”，因为用锤子敲击黄铁矿会产生火星。

全国各地天气预报查询

上海市