辉钼矿（MoS₂）含钼59.94%，含硫40.06%。自然界产出的硫物成份几乎都接近此理论值。栾川三道潼钼矿床的辉钼矿含钼59.42%，含WO₃ 0.084%，含铼0.0021%；柿竹园多金属硫化矿床的辉钼矿含钼58.32%，含钨0.14%，含硫39.32%，含铼0.0017%。

    钨、铼、锇是常见的钼的类质同象取代元素，硒、蹄又是常见的硫的类质同象元素。它们可取代钼或硫而进入辉钼矿晶格。有人推测：锇应是铼的蜕变产物。随地质年代推前，Os/Re增大。铼则是辉钼矿最重要的类质同象取代物，通常进入3R型辉钼矿。辉钼矿是铼唯一有价值的寄生矿物，成为生产铼重要原料。

    1、辉钼矿晶型与多型

    辉钼矿晶体具有典型的层状结构，晶胞内钼离子配位数为6，由钼离子组成的面网夹在互相平行，由硫离子组成的两面网间，构成三明治式夹心层：钼面网是馅心，两层硫面网是上、下表面。这些夹心层再按一定规律相叠加组成辉钼矿。

    夹心层彼此叠加方式不同，构成的同质异构体叫做辉钼矿的多型。有人依据对称及紧密堆积原理，用电子计算机推导了辉钼矿可能出现的多型。对7层以下推算，可能出现辉钼矿的多型达112种。还推导出它们相应的构型和晶胞参数．但是，自然界迄今已确定的多型仅两种：2H型（六方）与3R型（三方）。自然界产出的辉钼矿里以2H型为主，约占80％；3R型很少，仅占3％，其余17％为2H+3R的混合型。

    2H型辉钼矿是1923年由R.G.德肯逊（Dickinson）和L.泡林（Pauling）所确定。它是

由硫-钼-硫夹心层按两层重复叠加而成。属6方晶系、呈复6方双锥（D₆H），空间群P6₃/mmc，对称型为L⁶6L²7PC，晶胞参数ao=0.315nm，co=1.230nm。徐国风测定其含钼 59.95%、含硫40.05%、ao＝0.3163nm、co＝1.2289nm。2H型辉相矿结构如图1所示。

图1  2H型辉钼矿晶体结构

    3R型辉相矿在自然界中含量很少，发现也较晚。1963年R. J.特莱尔（Trail），A.C.法拉玛牙恩（фapamaэян）、э.X.忽尔舒江（X ypщудян）同时发现了3R型辉钼矿。它由硫-钼-硫夹心层按三层重复叠加而成。它属三方晶系，呈三方单锥（C3V）、空间群R3m，对称型L³3P。晶胞参数为ao=0.316nm、co＝1.833nm。徐国风测定值：3R型辉钼矿含钼59.30%、含硫40.00％；ao=0.3160nm，co=1.8310nm。

2H、3R或2H+3H型辉钼矿可通过X射线衍射图来鉴别。它们的标准图谱见图2。

图2  辉钼矿多型的X-衍射图

    形成辉钼矿多型的原因众说纷纭．大致有以下几种：

    成矿温度影响：эX.忽尔舒江提出MoS₃：（胶体）、MOS₂（3R型晶体）MoS₂ （2H型晶体）转化温度（如1-3中所述。）他认为2H型辉钼矿的成矿温度较高，达600~1300℃；3R型辉相矿的成矿温度较低，仅350~900℃；周国华采用了包体测温爆破法，测得金堆城钼矿床产出的2H型辉钼矿成矿温度为519℃，而2H+3R混合型成矿温度仅为260℃。显然，2H型辉钼矿形成于高温汽水热液矿床，3R型辉钼矿或2H+ 3R型辉钼矿形成于中温汽水热液矿床。

    亦有人认为3R型辉钼矿不仅在中温，也可在高温汽水热液形成。3R与2H的差异仅在温度缓慢下降的过程更有利3R型辉钼矿的形成。

    微量元素的影响：铼在2H型辉钼矿中含量很低，但在3R型中含量就很高，最高可达1.88%。周国华等人对金堆城两种辉钼矿多型里微量元素含量测定见表1。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

表1  金堆城辉钼矿多型与微量元素

    
    硫活度的影响：成矿介质中硫活度高时易形成2H型，硫活度低时易形成3R型辉钼矿。

    辉钼矿多型之间不仅晶格参数、晶形不同，物理性质也不完全相同：2H型通常比3R型或2H+3R型辉钼矿的颜色发亮，光泽强、反射率高、硬度大。

    辉钼矿晶格参数不仅与多型相关，还与成矿条件产状等因素相关。周国华、张施展、邢永清等人对金堆城辉钼矿晶格的测定结果见表2。测定值均比标准晶格的大，这与金堆城成矿条件相关。测定中的差异与取样点位置、测试方法不同有关。

表2  金堆城辉钼矿晶格测定（×0.1nm）

测定者      晶格    参数 多型	标准晶格		周国华		张施展		邢永清
	ao	co	ao	co	ao	co	ao	co
2H1	3.15	12.30	3.1611	12.2490	3.1612 ~3.1616	12.2983 ~12.301	3.16	12.32
3R	3.16	18.33	3.1640	18.3636

    2、辉钼矿与化学键

    辉钼矿晶体内同时存在着多种化合键： 在同一硫面网中，相邻硫离子间由共价键联系，S—S键键长0.241nm；同一钼面网内，相邻离子间由金属键联系，Mo—Mo键键长0.315nm；同一夹心层内相邻钼离子与硫离子间由离子键联系，Mo—S键键长为0.154nm。这些键强有力地把这些离子键合在同一夹心层内。当夹心层间叠加时，上一夹心层的下部硫面网与下一夹心层的上部硫面网之间，相邻硫离子由分子键联系，由范德华氏力键合，S—S键键长0.308nm。

    层间相邻两硫面网键合关系可通过辉钼矿分子轨道来分析。MoS₂晶格存在着24个配位体群轨道，分别隶属P_z轨道构成的六个P6群轨道，由S轨道构成的六个S₀群轨道，由Px、Py轨道构成的十二个P键群轨道。由于硫原子的S轨道能量较低，与钼原子轨道能量相差较大，根据成键法则的能量相似原则，它们间不会成键，为非键轨道。因此，24个轨道可分作十二个成键分子轨道和六个非键Px轨道、六个非键的S₀轨道。

    MoS₂晶体中，六个硫与一个钼配位，三个钼与一个硫配位，实际成键效果可得到四个成键轨道、两个非键的P₀轨道和两个非键S₀轨道。四个成键轨道分别由一个钼的四个外层电子、两个硫的四个外层电子键键合。四个非键轨道则分别被孤对电子所占有，它们伸向夹心层之间的范德华区域：下一夹层上部硫的孤对电子，恰好伸进上一夹层下部三个硫原子组成带负电的空穴区；反之亦然。顾则呜指出，各种层状TX₂物质（如此WS₂、MoSe₂…）中均存在X^-离子的孤对电子，它们的区别仅在孤对电子伸入空穴区是带正电或负电．就辉钼矿而言，空穴区带负电，由于静电斥力，使夹层间极易剪切断裂。

    辉钼层内与层间键性不同，结合力相差悬殊，这些都造成了它的晶体具有各向异性的力学特征：既使施很小的剪切力，也能使辉钼矿层间化学键断裂，造成滑移。但欲从别的方向使辉钼矿断裂就显得相当困难．