黃銅礦 (英語:Chalcopyrite )是一種銅 鐵 硫化物礦物 ,是最丰富的铜矿石矿产。它的化學式为CuFeS2 ,以四方晶系 结晶。它呈黄銅 色至金黄色,莫氏硬度 为3.5到4。它的條痕爲微帶綠的黑色。
暴露在空气中时,黄铜矿会失去光泽,形成各种氧化物、氢氧化物和硫酸盐。伴生铜矿物有硫化物斑铜矿 (Cu5 FeS4 )、辉铜矿 (Cu2 S)、靛铜矿 (CuS)、蓝辉铜矿 (Cu9 S5 );碳酸盐如孔雀石 和蓝铜矿 ,少见氧化物如赤铜矿 (Cu2 O)。很少发现与自然铜 有关。黄铜矿是电的良好导体。
鉴别
黄铜矿经常与黄铁矿 和金 混淆,因为这三种矿物都具有淡黄色和金属光泽。有助于区分这些矿物的一些重要矿物特征是硬度和条痕。黄铜矿比黄铁矿软得多,可以用刀留下划痕,而黄铁矿不能用刀留下划痕。[ 7] 但是,黄铜矿比金硬,如果是纯金则可以被铜 留下划痕。[ 8] 黄铜矿有一条独特的带有绿色的黑色条痕。黄铁矿有黑色条痕,金有黄色条痕。[ 9]
化学
黄铜矿的显微图片
天然黄铜矿与任何其他硫化物矿物之间没有固溶体。尽管黄铜矿具有与闪锌矿 相同的晶体结构,但用锌 代替铜的情况是有限的。
可以测量的微量元素,如銀 、金 、镉 、钴 、镍 、铅 、锡 和锌(百万分之一水平)可能替代铜和铁。硒 、铋 、碲 和砷 可以少量替代硫。[ 10] 黄铜矿可被氧化形成孔雀石、蓝铜矿和赤铜矿。[ 11]
共生
大型条纹黄铁矿立方体下方的黄铜色黄铜矿晶体
黄铜矿通过各种成矿 过程存在于许多含矿环境中。
黄铜矿存在于块状硫化物矿床 和海底喷气沉积矿床 中,由铜在热液 循环过程中沉积而成。黄铜矿通过流体运输浓缩在这种环境中。
斑岩铜矿床 是在岩浆上升和结晶过程中,花岗岩 中的铜富集而形成的。这种环境中的黄铜矿是通过岩浆系统中的浓缩产生的。
自青铜时代以来,黄铜矿一直是最重要的铜矿石。[ 12]
结构
黄铜矿是四方晶系的成员。在晶体学上,黄铜矿的结构与ZnS(闪锌矿)的结构密切相关。晶胞是两倍大,反映了Cu+ 和Fe3+ 离子交替取代相邻晶胞中的Zn2+ 离子。与黄铁矿结构相反,黄铜矿具有单个S2− 硫化物阴离子而不是二硫化物对。另一个区别是铁阳离子不像黄铁矿中的Fe2+ 那样具有抗磁性 的低自旋。
在晶体结构中,每个金属离子与4个硫阴离子四面体配位。每个硫阴离子与两个铜原子和两个铁原子键合。
參考资料
^ Warr, L.N. IMA–CNMNC approved mineral symbols . Mineralogical Magazine. 2021, 85 (3): 291–320 [2022-05-01 ] . Bibcode:2021MinM...85..291W . S2CID 235729616 . doi:10.1180/mgm.2021.43 . (原始内容存档 于2022-07-22).
^ Klein, Cornelis and Cornelius S. Hurlbut, Jr., Manual of Mineralogy, Wiley, 20th ed., 1985, pp. 277 – 278 ISBN 0-471-80580-7
^ Palache , C., H. Berman, and C. Frondel (1944) Dana’s system of mineralogy, (7th edition), v. I, 219–224
^ Chalcopyrite on Mindat.org . [2007-12-22 ] . (原始内容存档 于2019-09-20).
^ Chalcopyrite data on Webmineral.com . [2007-12-22 ] . (原始内容存档 于2019-08-27).
^ Chalcopyrite in the Handbook of Mineralogy (PDF) . [2022-05-01 ] . (原始内容存档 (PDF) 于2010-06-30).
^ Mohs Hardness Test . www.oakton.edu. [2019-12-20 ] . (原始内容存档 于2022-03-23).
^ Hardness. Earth's Minerals . learnbps.bismarckschools.org. [2019-12-20 ] . (原始内容存档 于2022-07-03).
^ Fool's gold and real gold – How to tell the difference . geology.com. [2019-12-20 ] . (原始内容存档 于2022-12-27).
^ Dare, Sarah A.S.; Barnes, Sarah-Jane; Prichard, Hazel M.; Fisher, Peter C. Chalcophile and platinum-group element (PGE) concentrations in the sulfide minerals from the McCreedy East deposit, Sudbury, Canada, and the origin of PGE in pyrite. Mineralium Deposita. 2011, 46 (4): 381–407. Bibcode:2011MinDe..46..381D . S2CID 129382712 . doi:10.1007/s00126-011-0336-9 .
^ Chalcopyrite . www.esci.umn.edu. Minerals. University of Minnesota. [2019-12-20 ] . (原始内容存档 于2019-07-04).
^ Chalcopyrite . Department of Geology. University of Minnesota. [18 February 2021] . (原始内容存档 于2019-07-04).