黃銅礦

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黃銅礦
基本資料
類別硫化物矿物
化学式CuFeS2
施特龙茨分类2.CB.10a
晶体分类偏三角面体 (42m)
H-M记号:(4 2m)
晶体空间群I42d
晶胞a = 5.289 Å,
c = 10.423 Å; Z = 4
性質
分子量183.54
顏色黃銅色,可能有紫色虹彩光泽。
晶体惯态主要是四方锲形,类似于四面体,通常是大规模的,有时是葡萄状的。
晶系四方
雙晶穿透孪晶
解理{011}模糊
断口不规则至參差狀
韌性/脆性
莫氏硬度3.5
光澤金屬光澤
條痕墨綠色
透明性不透明
比重4.1 – 4.3
光學性質不透明
溶解度溶於HNO3
參考文獻[2][3][4][5][6]

黃銅礦(英語:Chalcopyrite)是一種硫化物礦物,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(Cu5FeS4)、辉铜矿(Cu2S)、靛铜矿(CuS)、蓝辉铜矿(Cu9S5);碳酸盐如孔雀石蓝铜矿,少见氧化物如赤铜矿(Cu2O)。很少发现与自然铜有关。黄铜矿是电的良好导体。

鉴别[编辑]

黄铜矿经常与黄铁矿混淆,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[编辑]

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,但用代替铜的情况是有限的。

可以测量的微量元素,如和锌(百万分之一水平)可能替代铜和铁。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[编辑]

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[编辑]

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。

外部链接[编辑]

參考资料[编辑]

  1. ^ Warr, L.N. IMA–CNMNC approved mineral symbols. Mineralogical Magazine. 2021, 85 (3): 291–320. Bibcode:2021MinM...85..291W. S2CID 235729616. doi:10.1180/mgm.2021.43. 
  2. ^ Klein, Cornelis and Cornelius S. Hurlbut, Jr., Manual of Mineralogy, Wiley, 20th ed., 1985, pp. 277 – 278 ISBN 0-471-80580-7
  3. ^ Palache, C., H. Berman, and C. Frondel (1944) Dana’s system of mineralogy, (7th edition), v. I, 219–224
  4. ^ Chalcopyrite on Mindat.org
  5. ^ Chalcopyrite data on Webmineral.com
  6. ^ Chalcopyrite in the Handbook of Mineralogy
  7. ^ Mohs Hardness Test. www.oakton.edu. [2019-12-20]. 
  8. ^ Hardness. Earth's Minerals. learnbps.bismarckschools.org. [2019-12-20]. 
  9. ^ Fool's gold and real gold – How to tell the difference. geology.com. [2019-12-20]. 
  10. ^ 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. 
  11. ^ Chalcopyrite. www.esci.umn.edu. Minerals. University of Minnesota. [2019-12-20]. 
  12. ^ Chalcopyrite. Department of Geology. University of Minnesota. [18 February 2021].