砷酸鹽

砷酸鹽類礦物種類繁多，在世界上已發現250多種，在自然界中主要產出於硫化物礦牀氧化帶中，也有部分產出於熱液礦牀中。該類礦物種數雖多，但其礦物量極少。在世界上比較著名的產地有英國的康瓦爾（Cornwall）及西南非等地，在美國、法國、德國、墨西哥、捷克及前蘇聯等國也有較多的砷酸鹽礦物產出。在早期的丹納氏系統礦物學（1951）一書中，即對該類礦物作了較系統的總結和描述。但是，由於該類礦物粒小量微，且多屬結晶程度差或呈膠體狀，特別是還常含水、經基或鹵素和由多分子基團組成，因此，其中有一部分礦物的晶體結構、化學成分等礦物學數據尚不很完善或有所欠缺。在礦物成因和人工合成試驗等方面也缺乏系統性的研究資料。

80年代以前我國對砷酸鹽類礦物的研究極少，在進入80年代以來，對該類礦物的研究得到了一些開展。在1986-1995年陸續對我國若干硫化物礦牀氧化帶的砷酸鹽礦物進行了較為系統的研究，發現了一大批砷酸鹽礦物，其中包括兩種存疑（新）礦物和一種新亞種礦物，補充和修正了前人研究程度較差的鋇毒鐵石、砷銅礬、輕砷銅石等，提供了這些礦物的較系統的礦物學數據及其紅外光譜分析和差熱分析資料。在國內首次進行了砷酸鹽礦物的合成試驗，成功地合成出了橄欖銅礦和翠砷銅石，並且，根據砷酸鹽礦物的形成環境、演化過程及其共生組合特徵等成因分析和綜合研究，初步探討了該類礦物的地質找礦意義 ^[1]  。

據初步統計，在我國發現的砷酸鹽礦物已達39種（表1）。可見產出有正砷酸鹽、水合正砷酸鹽，水羥正砷酸鹽，含羥基或鹵素的砷酸鹽和複合砷酸鹽等5類，其中以含羚基或鹵素的砷酸鹽類礦物較為多見。在上述礦物（表1）中，屬筆者在國內首次發現的礦物有：墨綠砷銅石和輕砷銅石、光線石、乳砷鉛銅石、綠砷鋇鐵石、鋇毒鐵石、砷銅礬、磷質墨綠砷銅石（原初步定名為砷假孔雀石）、桂西石、水輕砷銅石等，其中磷質墨綠砷銅石為一新亞種礦物，桂西石（暫名）和水經砷銅石為兩種存疑（新）礦物。該兩種存疑礦物由於缺乏單晶分析結果，晶系不明，尚待作進一步研究加以確定 ^[2]  。

1.物理性質特徵砷酸鹽礦物的最顯著特徵之一是其鮮豔的顏色。在砷酸鹽礦物中常見和大量產出的是Cu-Pb-Fe- (Zn)系列的砷酸鹽礦物。該類礦物的顏色豐富多樣，這決定於其陽離子成分。一般地，含Cu的砷酸鹽礦物常呈綠色、藍綠色及黃綠色，如墨綠砷銅石、經砷銅石、光線石和橄欖銅礦等；而含Pb、Fe者則呈黃色、褐黃色及褐紅色，如砷鉛礦、臭葱石和砷鉛

鐵礦等。該類礦物硬度不高，Hm=3-4礦物多呈玻璃光澤，少數具油脂光澤，透明至半透明，其折光率較高，一般均>1. 7。該類礦物的結晶形態常呈纖維狀、針柱狀、柱狀、短柱狀及板狀、立方體狀等。此外，由於該類礦物在地表條件下主要是以凝結或凝膠吸附等方式形成，故而其多數礦物以放射狀、玫瑰花狀、葡萄狀、腎狀和球粒狀集合體等形態產出。

2.紅外光譜與差熱分析特徵紅外光譜分析與差熱分析是鑑別含水礦物，特別是砷酸鹽礦物的重要手段。砷酸鹽礦物有其特定的紅外光譜波數範圍和差熱吸收反應。砷酸鹽礦物的紅外光譜波數在780-880cm^-1處有AsO₄的伸縮振動吸收帶，在波數450-550 cm^-1處有AsO₄的彎曲振動吸收帶，這是該類礦物的特徵波譜。此外，由於該類礦物絕大多數都含有水或輕基，因此，在其紅外光譜中顯示有H₂O和OH的伸縮振動吸收帶及其彎曲振動吸收帶。該類礦物的差熱曲線特徵是在900-1000℃範圍顯示有緊鄰的雙谷吸熱反應，這通常是由AsO₄發生分解所造成。

3.其他特徵砷酸鹽類礦物一般易溶於稀HCl和HNO₃，用鑰酸餒作微化分析試驗往往顯示出有[ASO₄]^3-的反應 ^[3]  。

在我國，砷酸鹽礦物通常產出於富含毒砂或含砷礦物的硫化物礦牀氧化帶中，特別是產出於夕卡巖型銅錫礦牀氧化帶中。在疏鬆多孔的氧化鐵帽褐鐵礦石的表面或裂隙及孔隙中常見有砷酸鹽礦物產出，而在較緻密的褐鐵礦石中則較為少見。該類礦物常與針鐵礦、膽礬、水膽礬、孔雀石、藍銅礦、水鋅礦、白鉛礦等次生礦物共（伴）生。

此外，也見有相當一部分的砷酸鹽礦物如砷秘礦、塊砷鎳礦,砷錳礦、氟砷鈣鎂石、紅砷鋁錳礦、砷憶礦、橙砷鈉石、鈣鐵砷礦和黃砷榴石、砷錳鈣礦等礦物產出於石英脈、結晶灰巖、花崗岩、偉晶岩和夕卡巖等礦（巖）體中，這些礦物主要與熱液成因有關，常與石英、方解石、重晶石、螢石和方鉛礦、錫石等礦物共生產出 ^[1]  。