硫、金刚石与石墨

金刚石和石墨的化学成分都是碳，称为“同素异形体”，但它们之间却有天壤之别：金刚石是目前自然界最硬的物质，而石墨却是最软的物质之一。

自然硫，晶体呈菱方双锥状或厚板状、致密块状、粒状、条带状、球状、钟乳状集合体。颜色为鲜艳柠檬黄，也有蜜黄或黄棕色；断口油脂光泽；性脆，透明至半透明。

自然硫产于火山岩、沉积岩及硫化矿床风化带和温泉周围，常与方解石、白云石、石英等组合产出。一般夹有黏土、有机质、沥青和机械混入物等，并且不导电，但在摩擦时带负电。全球一半左右的硫以自然元素即自然硫产出，常见于地壳的最上部和表部。其形成有着不同的途径，最主要的是由生物化学作用形成的和火山成因的自然矿床。由生物化学作用形成的沉积硫矿床，是在封闭型泻湖中由细菌还原硫酸盐而成，常与石灰岩层或石膏层组成互层。自然硫主要用于制造硫酸，还可用于造纸、纺织，制作农用化肥等。

金刚石通常产于超基性岩的角砾云母橄榄岩中，晶体呈立方体、四面体、八面体或十二面体，并带有弯曲的晶面，其晶体结构模型为：每个碳原子都被相邻的四个碳原子包围，处于四个碳原子的中心，以共价键与碳原子结合，构成彼此联结的立体网状晶体。金刚石以带放射状结构的圆形块体以及微晶块体产出，其颜色有红、白、灰、黄、蓝等。这些绚丽的色彩，使之成为具有高价值的宝石。其次，由于其质地坚硬，也可用于工业切割，我们熟知的玻璃刀即为金刚石制作而成。

金刚石和石墨的化学成分都是碳，称为“同素异形体”，但它们之间却有天壤之别：金刚石是目前最硬的物质，而石墨却是最软的物质之一。石墨是碳质元素结晶矿物，它的结晶为六边形层状结构，也以块状、叶片状、粒状集合体产出。

石墨质软，黑灰色，在隔绝氧气的条件下，其熔点在3000℃以上，因此是最耐温的矿物之一。此外，石墨还具有极好的导电和导热性。纯净的石墨在自然界中是不存在的，它们往往混杂着水、沥青等。石墨的工艺特性主要取决于其结晶形态，因此，根据结晶形态的不同，可以将天然石墨分为三类：致密结晶状石墨、鳞片石墨、隐晶质石墨。在工业上，石墨用途广泛，主要用于制作冶炼上的高温坩埚、机械工业的润滑剂及制作电极，还可用作冶金工业的高级耐火材料与涂料、军事工业火工材料安定剂、轻工业的铅笔芯、电气工业的碳刷、电池工业的电极、化肥工业催化剂等。

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[1] 热液矿床：又称汽水热液矿床（hydrothermal oredeposits），是指含矿热水溶液在一定的物理化学条件下，在各种有利的构造和岩石中，由填充和交代等方式形成的有用矿物堆积体。热液矿床是后生矿床，是各类矿床中最复杂、种类最繁多的矿床类型，可在不同的地质背景条件下，通过不同组成、不同来源的热液活动形成。

[2] 硬度：指莫氏硬度，又名莫斯硬度，表示矿物硬度的一种标准。1812年由德国矿物学家腓特烈·莫斯首先提出。矿物学和宝石学上都习惯用莫氏硬度。

[3] 超基性岩：火成岩的一个大类。其二氧化硅（SiO2）含量小于45％。常与超基性岩并用的术语是超镁铁岩，指镁铁矿物含量超过75％的暗色岩石。多数超基性岩都是超镁铁岩。其分布极为有限，出露面积不超过火成岩总面积的0.5％，而且主要是深成岩。超基性岩常沿深大断裂带分布，受其控制，形成岩带。岩体的规模大小不一，常呈透镜状、脉状或不规则状。与超基性岩有关的矿产有铬、镍、钴、铂族金属、金刚石、石棉等。