各类铜矿物的基本特征

各类铜矿物的基本特征

(资料整理)

[按]想整理出一组文章，矿物类型复杂的金属矿床，如钨矿、铜矿、镍矿、铁矿；还有复杂的造岩矿物，如石英、云母、长石；及胶结物等。

引言：铜矿勘查，涉及到铜矿物，将各类铜矿物的基本特征进行总结，供工作参考。

一、铜简介

铜是一种过渡元素，化学符号Cu，原子序数29。铜是一种紫红色金属，纯铜是柔软的金属，硬度2.5～3，比重8.5～9，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。

二、铜矿物分类

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。

自然铜：

铜的硫化物：黄铜矿（含铜34.6%）、斑铜矿（63.3%）、辉铜矿（79.9%）、铜蓝（66.5%）、方黄铜矿（23.4%）、黝铜矿（46.7%）、砷黝铜矿（52.7%）、硫砷铜矿（48.4%）；

铜的氧化物：赤铜矿（88.8%）、黑铜矿（79.9%）；

铜的硫酸盐、碳酸盐和硅酸盐矿物：孔雀石（57.5%）、蓝铜矿（55.3%）、硅孔雀石（36.2%）、水胆矾（56.2%）、氯铜矿（59.5%）。

表铜矿物化学成分及其比重

三、铜矿物基本特征

（一）自然铜(Copper)

成分Cu，原生自然铜成分中有时含银和金等。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2.5~3。具强延展性。断口呈锯齿状。为电和热的良导体。密度8.5~8.9g/cm3。

自然铜是地质作用中还原条件下的产物，形成于原生热液矿床；也见于含铜硫化物矿床氧化带下部，常与赤铁矿、孔雀石、辉铜矿等伴生，由铜的硫化物还原而成：

CuFeS2(黄铜矿) +4O2→CuSO4+ FeSO4

2Cu S O4+2FeSO4+H2O →Cu2O(赤铜矿)+Fe2(SO4)3+H2SO4

Cu2O+H2SO4→CuSO4+H2O+Cu(自然铜)

自然铜有时亦交代砂砾岩的胶结物，出现于含铜砂岩中。在氧化条件下不稳定，常转变为铜的氧化物和碳酸盐，如赤铜矿(Cu2O)、黑铜矿(CuO)、孔雀石、蓝铜矿等。

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。

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2（二）铜的硫化物

1．黄铜矿(Chalcopyrite)

成分CuFeS2，含Cu34.56%。四方晶系。晶体呈四方双锥或四方四面体，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4.1~4.3 g/cm3。

黄铜矿产状与组合：分布较广。①岩浆型，产于与基性、超基性岩有关的铜镍硫化物矿床中，与磁黄铁矿、镍黄铁矿密切共生。②接触交代型，与磁铁矿、黄铁矿、磁黄铁矿等共生；亦可与毒砂或方铅矿、闪锌矿等共生。③热液型，常呈中温热液充填或交代脉状，与黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、斑铜矿、辉钼矿及方解石、石英等共生。④沉积型，产于砂页岩型铜矿中，是沉积岩中的层控铜矿，矿床产在一套沉积岩或沉积变质岩中，它是世界上铜矿主要工业类型之一，占世界铜储量30%左右，矿床以其规模大,品位高，伴生组分丰富为特点，因而其经济价值巨大。在地表风化条件下遭受氧化后形成CuSO4和FeSO4，硫酸铜当与含碳酸的溶液作用时形成孔雀石、蓝铜矿或褐铁矿铁帽；在次生富集带则转变为斑铜矿和辉铜矿，可作找矿标志。黄铜矿是炼铜的主要矿石矿物之一。

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2．斑铜矿(Bornite)

成分为Cu5FeS4，含Cu63.33%。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4.9~5.0g/cm3。

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。次生斑铜矿形成于铜矿床的次生富集带。特有的暗铜红色及锖色，硬度低。溶于硝酸，有铜的焰色反应。是炼铜的主要矿石矿物之一。

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3．辉铜矿(chalcocite)

成分Cu2S，含Cu79.86%。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5.5~5.8 g/cm3。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。是炼铜的主要矿石矿物之一。

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9 4．铜蓝(Covellite)

成分CuS。含Cu66.5％。六方晶系。通常薄片状、被膜状或烟灰状集合体。靛蓝色。条痕灰色至黑色。金属光泽。硬度1.5~2。解理平行底面{0001}完全。密度4.59~1.67 g/cm3。薄片稍具弹性。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。

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11 5．方黄铜矿

成分CuFe2S3，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。方黄铜矿是一种铜和铁的硫化物矿物，它们通常黄铜矿或磁黄铁矿产在一起，具有金属光泽，黄色或古铜黄色，条痕黑色，不透明。摩氏硬度3.5~4，金属光泽，比重4.1g/cm3，解理不完全，断口贝壳状。具纵向条纹。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。次要的少见铜矿物。

12 6．黝铜矿(Tetrahedrite)

成分Cu12Sb4S13，含Cu45.77%，是一种铜、锑的硫化物矿物，与砷黝铜矿（tennanitite）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。半金属光泽。硬度3~4。密度4.4~5.1g/cm3。

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。