硫矿物(sulfur mineral)可指以下任何一种含有硫原子的矿物类型:
硫是地球上最重要的元素之一,既以自然元素形式出现,也广泛参与硫酸盐和硫化物矿物。自然硫通常与火山喷气、热液沉积、盐丘和细菌还原作用有关;硫酸盐矿物包括石膏、硬石膏、重晶石和天青石;硫化物矿物包括黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿和辉锑矿等。
自然硫是天然产出的元素硫,常呈黄色、橙黄色或棕色,晶体为斜方晶系,硬度2至2.5,比重约2.07,具树脂光泽,绝缘性好。它可由火山喷气中的二氧化硫与硫化氢反应形成,也可由硫酸盐还原菌在缺氧环境中生成,或从含硫热液中沉淀。
自然硫矿床常见于火山岩区、盐丘盖层和蒸发岩盆地。西西里岛、墨西哥、日本和印度尼西亚等地都有历史悠久的自然硫产地。自然硫主要用于制造硫酸、农药、火药、橡胶硫化和医药,也是化工工业的基础原料。
硫酸盐矿物含有 SO₄²⁻ 四面体,常与钙、镁、钡、锶、铅等阳离子结合。常见矿物包括石膏(CaSO₄·2H₂O)、硬石膏(CaSO₄)、重晶石(BaSO₄)、天青石(SrSO₄)、芒硝(Na₂SO₄·10H₂O)和明矾石。石膏和硬石膏是蒸发岩的主要成分,用于建材、水泥缓凝剂和土壤改良;重晶石用于钻井泥浆和辐射屏蔽;天青石是锶的主要来源。
硫化物矿物含有 S²⁻ 或 S₂²⁻,常与铁、铜、铅、锌、镍、钴等金属结合。常见矿物包括黄铁矿(FeS₂)、黄铜矿(CuFeS₂)、方铅矿(PbS)、闪锌矿(ZnS)、辉铜矿(Cu₂S)、辉锑矿(Sb₂S₃)和辉钼矿(MoS₂)。硫化物是许多金属矿床的主要矿石矿物,也是酸性矿山排水和环境重金属污染的来源。
硫化物矿物在氧化环境中不稳定,容易氧化为硫酸盐并释放金属和酸。黄铁矿氧化是酸性矿山排水最常见的反应,也是矿山环境管理的主要问题。理解硫矿物的赋存状态和氧化行为,对资源利用和环境保护都很重要。
在矿物分类中,自然硫属于自然元素大类,硫酸盐和硫化物分别属于独立的化学大类。达纳和斯特伦茨分类体系都把硫化物与相关硫盐、碲化物、砷化物等放在相近位置,但具体边界和分组有所不同。
硫矿物在经济上极为重要。硫酸是产量最大的工业化学品之一,其原料主要来自自然硫、硫化物冶炼副产品和石油天然气脱硫。硫还是橡胶、化肥、农药、染料和医药工业的重要原料。硫矿物同时参与全球硫循环,影响大气化学、酸沉降和海洋生产力。