常见含铜矿物

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铜是一种紫红色金属,硬度~3,比重~9,延性和导热性强,导电性高。

由于这些性质以及能与锌、铅、镍、铝和钛组合成合金的性能,铜被广泛地应用于电器、机械、车辆、船舶工业和民用器具等方面。

在自然界中出现的含铜矿物约有280多种,其中16种具有工业意义。

第一大类——自然铜
1、自然铜——化学式Cu,理论含铜量100%,但常含银和金等。

等轴晶系;晶体呈立方体,但少见;一般呈树枝状、片状或致密块状集合体;铜红色,表面易氧化成褐黑色;条痕呈光亮的铜红色;金属光泽;硬度~3;具强延展性;断口呈锯齿状;为电和热的良导体;密度~cm3(如图片1)。

自然铜常见于含铜硫化物矿床氧化带内,一般是铜的硫化物转变为氧化物时的中间产物;热液成因的原生自然铜常呈浸染状见于一些热液矿床中;含铜砂岩中亦常有自然铜产出,大量积聚时可作铜矿石利用。

第二大类——铜的硫化物
1.黄铜矿——化学式CuFeS
,理论含铜%。

四方晶系;晶体呈四方双锥或四
2
方四面体,但很少见;经常呈粒状或致密块状集合体;黄铜色,表面常因氧化而呈暗黄或斑状锖色,条痕绿黑色;硬度3~4;密度~cm3。

主要产于铜镍硫化物矿床、斑岩铜矿、矽卡岩铜矿以及某些沉积成因(包括火山沉积成因)的层状铜矿中。

在风化作用下,黄铜矿转变为易溶于水的硫酸铜,后者当与含碳酸根的溶液作用时便形成孔雀石、蓝铜矿。

它是炼铜的主要矿石矿物之一。

2、斑铜矿——化学式Cu5FeS4,理论含铜 %。

等轴晶系;通常呈粒状或致密块状集合体;新鲜断口呈铜红色,表面因氧化而呈蓝紫斑状的锖色,因而得名,条痕灰黑色;硬度3;密度~cm3。

斑铜矿在许多铜矿床广泛分布。

内生成因的斑
铜矿常含有显微片状黄铜矿的包裹体,为固溶体离溶的产物;次生斑铜矿形成于铜矿床的次生富集带。

是炼铜的主要矿石矿物之一。

3.辉铜矿——化学式Cu
2
S,理论含铜%。

斜方晶系;晶体少见,通常呈烟灰状、粒状或致密块状;铅灰色,条痕暗灰,金属光泽;硬度2~3;略具延展性,以小刀刻划留下光亮的沟痕;密度~cm3。

可以是内生热液成因的,也可以是外生成因。

是炼铜的主要矿石矿物之一。

4.铜蓝——化学式CuS,理论含铜%。

六方晶系;通常呈薄片状、被膜状或烟灰状集合体;靛蓝色,条痕灰色至黑色,金属光泽;薄片稍具弹性;硬度~2;密度~cm3。

铜蓝主要是外生成因,是含铜硫化物矿床次生富集带中最为常见的矿物。

由热液形成的铜蓝极其少见。

是炼铜的矿石矿物之一。

5.方黄铜矿——化学式CuFe
2S
3
,理论含铜量%。

斜方晶系,晶体常为拉长
的扁平棱柱体,有时形成V型双晶或放射状六连晶或片状集合体,块状少见;铜黄色,条痕黑色,金属光泽,不透明;解理不完全,断口贝壳状,具纵向条纹;摩氏硬度 ~4,比重cm3。

常与黄铜矿、石英、自然金、菱铁矿、方解石、黄铁矿、磁黄铁矿、及其他铜硫化物共生。

为次要的少见铜矿物。

6.黝铜矿——化学式Cu
12Sb
4
S
13
,理论含铜%。

与砷黝铜矿Cu
12
As
4
S
13
构成类
质同象系列。

一般所见的黝铜矿均含有一定数量的砷黝铜矿分子。

等轴晶系,晶体呈四面体,但通常呈粒状或致密块状集合体;钢灰至铁黑色,新鲜断口呈黝黑
色,条痕与颜色相同;半金属光泽;硬度3~4,密度~cm3。

见于各种成因的含铜热液矿床中,常与其他含铜矿物一起作为铜矿石利用。

7.硫砷铜矿——化学式Cu
3AsS
4
,理论含铜%。

斜方晶系,晶体常呈柱体,
但通常呈块状或致密粒状集合体;钢灰至铁黑色,条痕灰黑色,金属光泽;硬度,密度~cm3。

主要见于中温热液铜矿床中,与黄铜矿、黝铜矿等共生。

富集时可作炼铜的矿石。

第三大类——铜的氧化物
1.赤铜矿——化学式Cu
2
O,理论含铜%。

等轴晶系;晶体呈细小八面体,有时呈针状或毛发状称为针赤铜矿,集合体呈致密块状、粒状或土状;暗红色,条痕褐红色;金刚光泽或半金属光泽;硬度~4,密度6g/cm3。

形成于外生条件下,主要见于铜矿床的氧化带,是含铜硫化物氧化后的产物。

可作为铜矿石利用。

2.黑铜矿——化学式CuO,理论含铜%。

单斜晶系,黑或灰黑色。

条痕灰黑色;半金属光泽;性脆,硬度,密度~cm3。

主要见于铜矿床的氧化带,是含铜硫化物氧化后的产物。

3.孔雀石——化学式Cu
2[CO
3
](OH)
2
,理论含铜%。

单斜晶系,晶体呈针状,
通常呈放射状或钟乳状集合体;绿色,玻璃光泽;遇盐酸起泡;硬度-4,密度-4..0g/cm3。

是原生含铜硫化物氧化后所形成的次生矿物,产于含铜硫化物矿床氧化带中,经常与蓝铜矿共生。

它们的出现可作为寻找原生铜矿床的标志。

块大色美的孔雀石是工艺雕刻品的材料,粉末用制颜料,称石绿;亦可作中药药用,称绿青;大量聚积时可作为铜矿石利用。

4.蓝铜矿——化学式Cu
3[CO
3
]
2
(OH)
2
,理论含铜%。

单斜晶系,晶体呈短柱
状或厚板状,集合体通常呈粒状、块状或放射状,以及土状或皮壳状;深蓝色,土状或皮壳状者淡蓝色;玻璃光泽;遇盐酸起泡;硬度~4,密度~cm3。

是原生含铜硫化物氧化后所形成的次生矿物,产于含铜硫化物矿床氧化带中,经常与孔雀石共生。

它们的出现可作为寻找原生铜矿床的标志。

粉末用制蓝色颜料,称石青。

药用,称扁青。

大量聚积时可作为铜矿石利用。

5.硅孔雀石——化学式( Cu ,Al )
2 H
2
Si
2
O
5
(OH)
4
· nH
2
O 。

隐晶质
或胶状集合体,呈钟乳状、皮壳状、土状;绿色、浅蓝绿色,含杂质时可变成褐色、黑色;蜡状光泽,具陶瓷状外观者呈玻璃光泽,土状者则呈土状光泽。

硬度2~4,密度 ~cm3。

硅孔雀石为一种次生的含铜矿物,主要产在含铜矿床的氧化带中,常与孔雀石、蓝铜矿、赤铜矿、自然铜共生,此外,也常和玉髓相伴一起出现,为部分蓝色或绿色玉髓的重要内含物。

可提炼铜,但更多的被用作宝石。

6.水胆矾——化学式 Cu
4SO
4
(OH)
6。

晶体属单斜晶系;单晶为短柱至针状、
透明至半透明晶体,有时亦呈板状、肾状或纤维状集合体;颜色为翠绿色、黑绿色甚至为全黑,淡绿色条痕;具有玻璃至珍珠光泽;硬度~4,有一个方向的良好解理,属于易脆矿物,断口多呈参差状,比重~4g/cm3。

水胆矾是一种次生矿物,常生于铜矿床上部的氧化带中。

7.氯铜矿——化学式Cu
2Cl(OH)
3。

三方晶系,晶体呈短柱状;绿至蓝绿色,
条痕绿色;玻璃光泽;解理平行鞭面体完全,硬度5,密度-cm3。

是铜硫化物的氧化产物,见于铜矿床的氧化带,又称透视石。

8.五水硫酸铜——化学式CuSO₄·5H₂O,含水量36%。

三斜晶系;晶体作板状或短柱状,通常为致密块状、钟乳状、被膜状、肾状,有时具纤维状;颜色为天蓝、蓝色,有时微带浅绿;条痕无色或带浅蓝;玻璃光泽,半透明至透明;性
极脆,断口贝壳状,硬度,密度~cm3。

常产于铜矿的次生氧化带中。

9.绿松石——化学式Cu(Al,Fe)
6(PO
4
)
4
(OH)
8
·4H
2
O。

三斜晶系,隐晶质;多
呈天蓝色、淡蓝色、绿蓝色、绿色、带绿的苍白色,含铜的氧化物时呈蓝色,含铁的氧化物时呈绿色,条痕白色或绿色;抛光面为油脂玻璃光泽,断口上为油脂暗淡光泽;通常呈现致密块状、肾状、钟乳状、皮壳状等集合体;摩氏硬度为5~6,密度~cm3;绿松石是铜和铝的磷酸盐矿物集合体,为从含矿热液中沉淀而形成,多被用作宝石。

赤铜矿(Cuprite)
氧化亚铜(Cu2O)的矿物。

虽含铜量高达%,但因分布少,只作为次要的铜矿石利用。

晶体属等轴晶系的氧化物矿物,无解理。

集合体呈致密块状、粒状或土状。

新鲜面洋红色,光泽为金刚光泽或半金属光泽,长时间暴露于空气中即呈暗红色而光泽暗淡,条痕棕红色。

断口贝壳状或不规则状。

莫氏硬度~,比重。

有时可作宝石,但易碎。

产于铜矿床氧化带中,常与自然铜、孔雀石、蓝铜矿、硅孔雀石、褐铁矿共生。

斑铜矿
斑铜矿为铜和铁的硫化物(Cu5FeS4)矿物,含铜量%,提炼铜的主要矿物原料之一。

为四方晶系,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~。

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。

内生成因的斑铜矿常含有显微片状黄铜矿的包裹体,为固溶体分解的产物。

黄铜矿
CuFeS2,%,%,%。

为炼铜的主要原料。

经常呈粒状或致密块状集合体;黄铜色,表面常因氧化而呈金黄或红紫等锖色;条痕绿黑色。

硬度3—4。

比重—。

它和黄铁矿相像,但是硬度不如黄铁矿,黄铁矿的硬度是;它和金类似,但是硬度比金高,也比金脆,金的硬度是;它和黄铁矿一样,在野外很容易被误会为黄金,因此被称为愚人金(Fool's Gold)。

黄铜矿分布很广,可在各种条件下形成;主要有以下几种类型:岩浆型:在与基性、超基性岩有关的铜镍硫化物或钒钛磁铁矿床中,形成的温度较高,与磁黄铁矿、镍黄铁矿密切共生;接触交代型:黄铜矿经常充填交代石榴子石或透灰矿等矿物,与磁铁矿、黄铁矿、磁黄铁矿等共生。

在风化作用下,黄铜矿转变为易溶于水的硫酸铜,后者当与含碳酸的溶液作用时便形成孔雀石、蓝铜矿;与原生的硫化铜矿物作用,可形成次生斑铜矿、辉铜矿和铜蓝,形成铜的次生富集。

黄铁矿
黄铁矿因其浅黄铜的颜色和明亮的金属光泽,常被误认为是黄金,故又称为“愚人金”。

化学成分是FeS2,常有完好的晶形,呈立方体、八面体、五角十二面体及其聚形。

立方体晶面上有与晶棱平行的条纹,各晶面上的条纹相互垂直。

集合体呈致密块状、粒状或结核状。

浅黄(铜黄)色,条痕绿黑色,强金属光泽,不透明,无解理,参差状断口。

摩氏硬度较大,达,小刀刻不动。

比重―。

在地表条件下易风化为褐铁矿。

辉铜矿(Chalcocite)
分子式为Cu2S(%,%,常含银),是炼铜主要的矿砂,因为铜占它的成分比例很高(67%的原子是铜原子,几乎占了80%的重量),而且很容易就可以把铜和硫分开。

晶形呈假六方形的短柱状或厚板状,通常呈致密块状、粉末状、烟灰状。

暗铅灰色。

条痕暗灰色。

金属光泽。

硬度2~3。

略具延展性。

小刀刻画时不成粉末,却留下光亮刻痕。

比重~。

导电性好。

鉴定特征:以其暗铅灰色、低硬度和弱延展性区别于其他含铜硫化物;可以从它
的颜色、硬度、易熔和易污手等特性中,加以鉴定。

成因产状:见于热液成因的铜矿床中,是构成富铜贫硫矿石的主要成分,常与斑铜矿共生;外生辉铜矿见于含铜硫化物矿床氧化带下部。

蓝铜矿(Azurite)
蓝铜矿是一种碱性铜碳酸盐矿物,也叫石青。

它常与孔雀石一起产于铜矿床的氧化带中。

蓝铜矿可作为铜矿石来提炼铜,也用作蓝颜料,质优的还可制作成工艺品。

它还是寻找铜矿的标志矿物。

蓝铜矿为柱状、厚板状、粒状、钟乳状、土状等。

深蓝色有玻璃光泽。

Cu3[CO3]2(OH)2,理论组成(wB%):CuO ,CO2 ,H2O 。

成分相当稳定。

[物理性质] 深蓝色,土状块体呈浅蓝色。

浅蓝色条痕。

晶体呈玻璃光泽,土状块体呈土状光泽。

透明至半透明,贝壳状断口。

硬度~4。

性脆。

相对密度~。

[产状与组合] 产于铜矿床氧化带、铁帽及近矿围岩的裂隙中,常与孔雀石共生或伴生,其形成一般稍晚于孔雀石,但有时也被孔雀石所交代。

铜蓝[covellite]
化学成分为CuS。

含铜量%,因呈靛蓝色而得名。

炼铜的主要矿物原料。

晶体为六方晶系,呈六方片状。

具平行底面完全解理。

金属光泽或光泽暗淡,莫氏硬度~2,比重。

主要产于含铜硫化物矿床次生富集带中(由硫酸铜溶液交代黄铜矿、斑铜矿等硫化物而成)。

常与辉铜矿伴生,组成含铜很富的矿石。

具有金属光泽,一般为片状,或像一层膜似的覆盖在其他矿物或岩石上,也可像一团烟灰一样。

形态:单晶体极为少见,呈细薄六方板状或片状。

通常多以粉末状和被膜状集合体出现;
颜色:靛蓝,浅蓝,深蓝或黑色;
条痕:灰黑;
透明度:不透明
光泽:金属光泽;
硬度:
解理和断口:解理平行完全;
比重:cm3
其他性质:性脆;
鉴定特征靛青蓝色,低硬度;块体呵气后变紫色。

黝铜矿
成分Cu12Sb4S13,含铜%;与砷黝铜矿Cu12As4S13构成类质同象系列,一般所见的黝铜矿均含有一定数量的砷黝铜矿分子。

等轴晶系。

晶体呈四面体,但通常呈粒状或致密块状集合体。

钢灰至铁黑色,新鲜断口呈黝黑色。

条痕与颜色相同。

金属或半金属光泽。

硬度3—4。

比重—。

见于各种成因的含铜热液矿床中。

常与其他含铜矿物一起作为铜矿石利用。

胆矾
成分 Cu〔SO4〕·5H2O ,有时含镁和锌。

三斜晶系,晶体呈厚板状,集合体呈钟乳状、肾状或粒状。

蓝色,玻璃光泽。

解理平行{110}不完全,断口贝壳状。

硬度,性脆。

比重。

为含铜硫化物的氧化产物。

见于铜矿床氧化带中。

可用作杀虫剂及化工原料。

赤铜矿
成分 Cu2O,含Cu %。

等轴晶系。

晶体呈细小八面体形,有时呈针状或毛发状称为针赤铜矿;集合体呈粒状、致密块状或土状。

暗红色。

条痕褐红。

金刚光泽或半金属光泽。

硬度—4。

比重6。

形成于外生条件下,主要见于铜矿床氧化带,是含铜硫化物氧化后的产物。

大量聚积时可作为铜矿石利用。

黑铜矿
成分 CuO,含Cu %。

单斜晶系。

通常呈细鳞片状或土状集合体。

黑或灰黑色。

条痕灰黑色。

半金属光泽。

性脆。

硬度。

比重—。

主要见于铜矿床的氧化带,是含铜硫化物氧
化后的产物。

透视石
成分 Cu6〔Si6O18〕·6H2O 。

三方晶系。

晶体常呈短柱状。

绿至蓝绿色,条痕绿色。

玻璃光泽,透明或半透明。

解理平行菱面体完全。

硬度5,性脆,比重—。

是铜硫化物的氧化产物,见于铜矿床的氧化带。

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