砷酸盐

化学物质

砷酸盐包括正砷酸H3AsO4、偏砷酸HAsO3和焦砷酸H4As2O7的盐类。有正盐、酸式盐和碱式盐。碱金属的砷酸盐溶于水，例如砷酸钠Na3AsO4、砷酸二氢钾KH2AsO4等。其他金属的砷酸盐几乎不溶于水，例如砷酸钙Ca3(AsO4)2、砷酸铅Pb3(AsO4)2、碱式砷酸铅Pb5(OH)(AsO4)3等。砷酸盐有毒，可以用杀虫剂等。

简介

砷酸盐类矿物种类繁多，在世界上已发现250多种，在自然界中主要产出于硫化物矿床氧化带中，也有部分产出于热液矿床中。该类矿物种数虽多，但其矿物量极少。在世界上比较著名的产地有英国的康瓦尔（Cornwall）及西南非等地，在美国、法国、德国、墨西哥、捷克及前苏联等国也有较多的砷酸盐矿物产出。在早期的丹纳氏系统矿物学（1951）一书中，即对该类矿物作了较系统的总结和描述。但是，由于该类矿物粒小量微，且多属结晶程度差或呈胶体状，特别是还常含水、经基或卤素和由多分子基团组成，因此，其中有一部分矿物的晶体结构、化学成分等矿物学数据尚不很完善或有所欠缺。在矿物成因和人工合成试验等方面也缺乏系统性的研究资料。

80年代以前我国对砷酸盐类矿物的研究极少，在进入80年代以来，对该类矿物的研究得到了一些开展。在1986-1995年陆续对我国若干硫化物矿床氧化带的砷酸盐矿物进行了较为系统的研究，发现了一大批砷酸盐矿物，其中包括两种存疑（新）矿物和一种新亚种矿物，补充和修正了前人研究程度较差的钡毒铁石、砷铜矾、轻砷铜石等，提供了这些矿物的较系统的矿物学数据及其红外光谱分析和差热分析资料。在国内首次进行了砷酸盐矿物的合成试验，成功地合成出了橄榄铜矿和翠砷铜石，并且，根据砷酸盐矿物的形成环境、演化过程及其共生组合特征等成因分析和综合研究，初步探讨了该类矿物的地质找矿意义。

砷酸盐矿物的种类

据初步统计，在我国发现的砷酸盐矿物已达39种（表1）。可见产出有正砷酸盐、水合正砷酸盐，水羟正砷酸盐，含羟基或卤素的砷酸盐和复合砷酸盐等5类，其中以含羚基或卤素的砷酸盐类矿物较为多见。在上述矿物（表1）中，属笔者在国内首次发现的矿物有：墨绿砷铜石和轻砷铜石、光线石、乳砷铅铜石、绿砷钡铁石、钡毒铁石、砷铜矾、磷质墨绿砷铜石（原初步定名为砷假孔雀石）、桂西石、水轻砷铜石等，其中磷质墨绿砷铜石为一新亚种矿物，桂西石（暂名）和水经砷铜石为两种存疑（新）矿物。该两种存疑矿物由于缺乏单晶分析结果，晶系不明，尚待作进一步研究加以确定。

矿物学特征

1.物理性质特征砷酸盐矿物的最显著特征之一是其鲜艳的颜色。在砷酸盐矿物中常见和大量产出的是Cu-Pb-Fe- (Zn)系列的砷酸盐矿物。该类矿物的颜色丰富多样，这决定于其阳离子成分。一般地，含Cu的砷酸盐矿物常呈绿色、蓝绿色及黄绿色，如墨绿砷铜石、经砷铜石、光线石和橄榄铜矿等；而含Pb、Fe者则呈黄色、褐黄色及褐红色，如砷铅矿、臭葱石和砷铅

铁矿等。该类矿物硬度不高，Hm=3-4矿物多呈玻璃光泽，少数具油脂光泽，透明至半透明，其折光率较高，一般均>1. 7。该类矿物的结晶形态常呈纤维状、针柱状、柱状、短柱状及板状、立方体状等。此外，由于该类矿物在地表条件下主要是以凝结或凝胶吸附等方式形成，故而其多数矿物以放射状、玫瑰花状、葡萄状、肾状和球粒状集合体等形态产出。

2.红外光谱与差热分析特征红外光谱分析与差热分析是鉴别含水矿物，特别是砷酸盐矿物的重要手段。砷酸盐矿物有其特定的红外光谱波数范围和差热吸收反应。砷酸盐矿物的红外光谱波数在780-880cm-1处有AsO4的伸缩振动吸收带，在波数450-550 cm-1处有AsO4的弯曲振动吸收带，这是该类矿物的特征波谱。此外，由于该类矿物绝大多数都含有水或轻基，因此，在其红外光谱中显示有H2O和OH的伸缩振动吸收带及其弯曲振动吸收带。该类矿物的差热曲线特征是在900-1000℃范围显示有紧邻的双谷吸热反应，这通常是由AsO4发生分解所造成。

3.其他特征砷酸盐类矿物一般易溶于稀HCl和HNO3，用钥酸馁作微化分析试验往往显示出有[ASO4]3-的反应。

地质产状

在我国，砷酸盐矿物通常产出于富含毒砂或含砷矿物的硫化物矿床氧化带中，特别是产出于夕卡岩型铜锡矿床氧化带中。在疏松多孔的氧化铁帽褐铁矿石的表面或裂隙及孔隙中常见有砷酸盐矿物产出，而在较致密的褐铁矿石中则较为少见。该类矿物常与针铁矿、胆矾、水胆矾、孔雀石、蓝铜矿、水锌矿、白铅矿等次生矿物共（伴）生。

此外，也见有相当一部分的砷酸盐矿物如砷秘矿、块砷镍矿,砷锰矿、氟砷钙镁石、红砷铝锰矿、砷忆矿、橙砷钠石、钙铁砷矿和黄砷榴石、砷锰钙矿等矿物产出于石英脉、结晶灰岩、花岗岩、伟晶岩和夕卡岩等矿（岩）体中，这些矿物主要与热液成因有关，常与石英、方解石、重晶石、萤石和方铅矿、锡石等矿物共生产出。

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