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ST-026 · 矿物种 · 矿物

方铅矿

Galena

方铅矿是铅的主要矿石,也是少数在你真正看清它之前就先以重量自报家门的矿物。拿起来,密度令人吃惊——7.6 克每立方厘米,而石英与长石约为 2.7——其后明亮的银色立方解理便完成了确认。

ST-026 方铅矿 的生成插图:按晶系投影的线框,线宽随莫氏硬度 2.5–2.75 变化
生成插图 — 线框由晶系、晶形、硬度、解理方向与双晶参数生成,不是照片。

标本性质

编号ST-026
化学式PbS
分类位置Sulfide · lead sulfide硫化物 · 硫化铅
莫氏硬度2.5–2.75
条痕Lead-grey to black, with a metallic sheen铅灰至黑色,带金属光泽
光泽Metallic, bright and silvery on fresh cleavage faces; dulls quickly in air金属光泽,新鲜解理面明亮呈银色;在空气中很快变暗
解理Three perfect directions at 90°, so it breaks into cubes — but the mineral is so soft the edges bruise三组 90° 完全解理,裂成立方体——但矿物太软,棱角易碰伤
断口Subconchoidal; rarely seen because cleavage dominates亚贝壳状;因解理占主导而少见
颜色Lead-grey to silver-grey; tarnishes to a dull blue-grey or iridescent film铅灰至银灰;氧化后呈暗蓝灰或彩虹色薄膜
晶系isometric
晶形/组构cubic-octahedral · 4-fold · 3 cleavage dir. · twinned
本页发布日期2026-10-25
署名

相关化学式

PbS · PbS with Ag (argentiferous) · PbSO₄ (as anglesite, the alteration product)

野外测试(按顺序做)

01
拿起标本掂重量
相对于体积异常沉重——方铅矿比重 7.6,是多数造岩矿物的两倍以上
02
用刀或铜币划刻
轻松刻入或挖槽;硬度 2.5–2.75,切屑柔软并有滑腻感
03
观察新鲜断面
明亮银色解理面,三个方向相互垂直
04
测试磁性
无磁性,与磁铁矿不同——两者共存于同一矽卡岩时很有用

为什么方铅矿手感不对

比重是一项被低估的野外测试,但它能抓住那些外形毫无特色的矿物。方铅矿含铅这一最重的常见金属,其结构原子堆积致密:7.6 克/立方厘米可与许多金属矿石相比,约为石英的三倍。实用做法很简单——把标本与体积相近的花岗岩或石英比较,如果感觉重两到三倍,你面对的便是致密的硫化物或氧化物。同一测试也能标记出磁铁矿(5.2)、赤铁矿(5.3)、重晶石(4.5),以及极端情形下的自然金属——比如方铅矿的「表亲」自然铅,11.3。

氧化膜

新鲜方铅矿是明亮的金属银色,但在展示柜中只能维持数日至数周。表面先氧化成暗蓝灰色膜,再呈彩虹色,最终变为铅矾(硫酸铅)或白铅矿(碳酸铅)。对收藏者这有实际意义:在标本新鲜时拍照、与干燥剂同置于密闭容器、拿取时捏边缘以减慢这一过程。氧化后的方铅矿并非永久受损——膜可以去除——但每次清理都会带走一点表面,因此更好的选择是接受氧化膜,而不是反复抛光。

形成环境

方铅矿从含铅热液中沉淀,多在中等温度下,野外采集者会遇到三种组合。

  • 密西西比河谷型矿床:方铅矿与闪锌矿产于石灰岩和白云岩中,常以燧石为宿主,由低温盆地卤水形成。这就是经典的「燧石上的立方体」标本。
  • 矽卡岩与交代矿床:方铅矿与闪锌矿、黄铜矿、磁铁矿共生于热液与侵入体附近石灰岩反应的部位。达利涅戈尔斯克与中国的许多铅锌矿属此类。
  • 矿脉:方铅矿与石英、重晶石、萤石共生,常含可见银,这正是方铅矿历史上也是银矿石的原因。

从矿石到金属,以及铅的问题

方铅矿是全球铅的主要矿石,因为它易选易炼:先焙烧成氧化铅,再在炉中用碳还原。它极常以晶格置换方式含银——含银方铅矿——这正是历史上铅矿与银矿长期是同一行业的原因。其环境遗留问题十分严重。铅是累积性神经毒物,对儿童而言不存在安全的血铅水平;历史上的冶炼在各大洲的矿镇周边留下了受污染的土壤。现代作业对粉尘与烟囱排放控制严格,而铅之所以受到严格监管,恰恰源于不受约束的方铅矿开采对邻近居民所造成后果的记录。

安全采集

把方铅矿当作任何铅化合物对待。绝不要砂磨、切割或研磨——那会产生可吸入的硫化铅粉尘——也不要加热,焙烧会释放铅蒸气与二氧化硫。接触后洗手。标本存放在儿童无法触及处,不要在居住空间内大量存放。若在矿山废石堆采集,请记住废石中还含共生硫化物带来的镉与砷,且老窿可能不稳定、通风不良。

Sources/参考资料

本页引用的硬度、条痕、解理与比重数据,均对照以下参考资料核过。

  • Geology.com Mineral Encyclopedia — mineral property database — hardness, cleavage, streak, specific gravity and chemical composition per mineral
  • Tulane University — university mineralogy course notes (EENS 2110) — physical properties, hardness references, specific gravity
  • Geology.com Mohs Hardness Scale — reference article by a PhD geologist — Mohs scale, field hardness tests, hardness of common minerals

代表性产地

密苏里三州矿区37.10°, -94.40°燧石上经典的立方方铅矿,开采铅锌
滨海边疆区达利涅戈尔斯克44.56°, 135.62°矽卡岩中大型、晶形锐利的方铅矿与闪锌矿
广东凡口25.05°, 113.62°中国最大的铅锌矿床之一

易混与区分

magnetite 尚未发布

两者都是暗色金属矿物,但磁铁矿强磁性且硬得多

hematite 尚未发布

赤铁矿更硬,条痕红褐色,且无方铅矿的立方解理

采集与保存

方铅矿是硫化铅,而铅是累积性毒物。接触后须彻底洗手,采集时不要进食饮水,也不要把方铅矿标本存放在卧室或儿童可及之处。不要打磨或砂磨方铅矿——粉尘才是真正的危害——也不要做酸处理。许多博物馆库房会把方铅矿单独存放,因为标本软到会互相碰伤,且氧化膜会转移到旁边的标签上。

要点

  • 方铅矿比重 7.6 克/立方厘米(据 Geology.com Mineral Encyclopedia),仅凭重量就是可靠的初步测试。
  • 三组 90° 完全解理产生银色立方体;硬度 2.5–2.75,易被切开。
  • 新鲜面数周内即氧化;请配干燥剂保存并在新鲜时拍照。
  • 它产于密西西比河谷型矿床、矽卡岩与含银矿脉中。
  • 铅是累积性毒物——绝不要研磨、加热或随意接触方铅矿。