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黑辰砂同辰砂一样，都是汞的硫化物矿物，它们的化学成分相同但晶体结构不一样。黑辰砂为立方（等轴）晶系闪锌矿型结构，是HgS的低温晶型，其中的硫可被硒取代，与硒汞矿（HgSe）成完全类质同象。黑辰砂加热后可变为三方晶系的高温晶型——辰砂。