Question

铜矿的介绍

Answer 1

铜和铁的硫化物（Cu5FeS4）矿物，含铜量 63.3%，提炼铜的主要矿物原料之一。为等轴晶系，其高温变体为等轴晶系，称等轴斑铜矿。表面易氧化呈蓝紫斑状的锖色，因而得名。新鲜断面呈暗铜红色，金属光泽，莫氏硬度 3 ，比重4.9～5.0。常呈致密块状或分散粒状见于各种类型的铜矿床中，并常与黄铜矿共生。也形成于铜矿床的次生富集带，但不稳定，而被次生辉铜矿和铜蓝置换。在地表易风化成孔雀石和蓝铜矿。中国云南东川等铜矿床中有大量的斑铜矿。世界代表性产地是美国蒙大那州的比尤特，墨西哥卡纳内阿和智利丘基卡马塔等。
化学组成
Cu5FeS4,Cu63.33%,Fe11.12%,S25.55%。由于斑铜矿经常含有黄铜矿，辉铜矿显微包裹体，其实际成份变动很大；因为在高温时（>400℃）斑铜矿与黄铜矿，辉铜矿呈固溶体，低温时发生固溶体离溶;
鉴定特征
斑铜矿，可以从其特有的暗铜红色及锖色中加以鉴定，并和辉铜矿与黄铜矿区别; 成因产状：斑铜矿为许多铜矿床中广泛分布的矿物;在热液成因的斑岩铜矿中，与黄铜矿，有时与辉钼矿、黄铁矿呈散染状分布于石英斑岩中;还见于某些接触变质的矽卡岩矿床中和铜矿床的次生富集带中；著名产地：世界著名产地有英国Cornwall和美国Alaska州（SaltChuokmine）Arizona州（Bagdad）等地。名称来源：1845年Haidinger为纪念奥地利矿物学家IgnatiusvonBorn(1742-1791)用其名字命名的铜和铁的硫化物；
晶体形态
四方偏三角面体晶类；晶体可见等轴状的立方体、八面体和菱形十二面体等假象外形，但极为少见，通常呈致密块状或不规则粒状；晶体结构：晶系和空间群：四方晶系（高温变体）,空间群D42d—P421c（高温变体）；晶胞参数：a0=1.095埃；粉晶数据：1.937(1)3.18(0.6)2.74(0.5)
物理性质
硬度：3；比重：4.9-5.3g/cm3；解理：（111）解理不完全；断口：贝壳状断口；颜色：新鲜面呈暗铜红色，在不新鲜面常被蓝紫斑状锖色所覆盖；条痕：灰黑色；透明度：不透明；光泽：金属光泽；发光性：无；其他：性脆，具导电性。
光学性质
反射色。新抛光面亮玫瑰褐色，但很快变暗而带紫。反射率：18.5（绿光），19（橙光），21（红光）。晶体化学：理论组成(wB%)：Cu 63.33，Fe 11.12，S 25.55。因常含黄铜矿、辉铜矿、铜蓝等显微包裹体，实际成分范围：Cu 52~65，Fe 8~18，S 20~27。高温（>475℃）时，斑铜矿与黄铜矿、辉铜矿成固溶体；低温时，斑铜矿和黄铜矿分离。 结构与形态：等轴晶系，a0=1.093nm；Z=8。晶体结构相当复杂。其中S作立方最紧密堆积，位于立方面心格子的角顶和面心，阳离子充填8个四面体空隙，但阳离子向四面体的中心移动，硫的强定向键随着金属接近面心而使结构稳定。金属原子占据每个四面体面上6个可能位置之一，每个四面体提供24种亚位置。Cu和Fe原子随机地占据尖端向上和向下的四面体空隙的3/4。四面体共棱。 六八面体晶类，Oh-m3m(3L44L36L29PC)。常呈致密块状或不规则粒状。产状与组合
产于基性岩及有关的Cu-Ni等矿床中与黄铜矿、钛铁矿等共生。产于热液型矿床中的斑铜矿，常含有显微片状黄铜矿包裹体，与黄铜矿、黄铁矿、方铅矿、黝铜矿、硫砷铜矿、辉铜矿等共生；有时与辉钼矿、自然金等共生。还见于某些夕卡岩矿床中，与其它铜的硫化物共生。在氧化带易转变成孔雀石、蓝铜矿、赤铜矿、褐铁矿等。
鉴定特征：特有的暗铜红色及锖色，硬度低。溶于硝酸，有铜的焰色反应。
工业应用
斑铜矿表面易氧化而呈紫蓝斑杂的锖色。斑铜矿的新鲜断面呈暗铜红色，金属光泽，摩斯硬度3,常成致密块状或分散粒状见于各种类型的铜矿床中，并经常与黄铜矿共生，斑铜矿也形成于铜矿床的次生硫化物富集带中。斑铜矿在地表易风化成孔雀石和蓝铜矿。中国云南东川等铜矿床中有大量斑铜矿。世界其他主要产地有美国蒙大那州的比尤特，墨西哥的卡纳内阿，智利的丘基卡马塔等。铜广泛用于电气﹑机械﹑车辆﹑船舶﹑建筑工业和民用器具。 黝铜矿Tetrahedrite，是一种铜、锑的硫化物矿物，通常产在矿脉中，与铜、银、铅和锌的矿物共生，黝铜矿常含有一些砷，并随砷的含量增加，向砷黝铜矿过渡，砷黝铜矿是固溶体的砷端成员。这两个矿物的产状、四面体的晶体外形和物理性质都很相似，以至不用化学方法就不能区别 它们。虽然，铜是主要的金属，但是，铁和锌常替代铜。在含银的变种，银黝铜矿中，银含量可高达18%，使这矿物成为一个有价值的银的矿石矿物。
化学成分
黝铜矿的化学成分为Cu12Sb4S13、晶体属等轴晶系的硫盐矿物。单晶体常呈四面体(tetrahedron),英文名即由此而来。
与其他铜矿的关系
黝铜矿与砷黝铜矿Cu12As4S13成类质同象系列。它们成分中的铜可被银、锌、汞、铁等类质同象置换。当某种元素达到一定含量时，则相应构成黝铜矿或砷黝铜矿的亚种，如银黝铜矿、黑黝铜矿（含汞）等。黝铜矿和砷黝铜矿呈钢灰至铁黑色，半金属光泽。摩斯硬度3～4，比重4.6（砷黝铜矿）至5.0（黝铜矿）。通常呈致密块状或粒状见于铜、铅、锌、银等金属硫化物的热液矿床中。黝铜矿虽然是分布最广的一种硫盐矿物，但数量一般不大，通常与伴生的其他铜矿物一起作为铜矿石利用。银黝铜矿是提炼银的来源之一。美国爱达荷州的桑夏恩以产银黝铜矿著名。中国一些多金属矿床中有不同数量的黝铜矿产出。 矿物名称
黑铜矿（黑铜矿变种与硅孔雀石半生） Tenorite var Melaconite with chrysocolla。 矿物概述：化学组成：CuO;Cu 79.89%,O 20.11% 鉴定特征：显微镜下具有强非均质性。
成因产状
产于铜矿床氧化带和熔岩里；中国湖北大冶矽卡岩型铜铁矿床氧化带产出的黑铜矿，是辉铜矿风化产物，与黄铜矿、斑铜矿、赤铜矿、赤铜铁矿、自然铜、铜蓝、孔雀石等矿物共生或伴生；熔岩里产出的黑铜矿是升华作用的产物；著名产地：世界著名产地有中国云南、西藏等地。 名称来源：Tenorite源自意大利植物学家M.Tenore的名字； 晶体形态：斜方柱晶类；晶体呈发育的细小板状或叶片状，有时弯曲；主要单形有：平行双面a、c；斜方柱f、p、o；
晶体结构
晶系和空间群：单斜晶系；晶胞参数：a0=4.662,b0=3.417,c0=5.118埃; β=99°29¹;z=4;
粉晶数据
2.52(1)2.32(0.96)2.53(0.49)
物理性质
硬度：3.5-4.0 ；比重：5.8-6.4g/cm3 ；解理：解理在[011]晶带内；断口：贝壳状断口；颜色：钢灰色、铁黑色到黑色等；条痕：黑色；透明度：不透明；光泽：金属光泽 发光性：无；其他：性脆。光学性质：薄片中褐色。二轴晶。Nm=2.63（红光）。具明显多色性，Nm-亮褐，Ng-暗褐。光性方位：Nm//b，Np∧a=0°±。反射色亮灰白带黄。反射率Rm：20（红光），27.1（蓝光）。双反射白到灰白。