黄铜矿
黄铜矿(chalcopyrite)是一种铜铁硫化物矿物。成分为CuFeS2,含Cu34.56%1。分布在广西省长乐铜矿等地方2。属于四方晶系,晶体呈四方双锥或四方四面体,经常呈粒状或致密块状集合体1。为黄铜黄色,表面常有蓝、紫褐色的斑状锖色,绿黑色条痕。有金属光泽,不透明;无解理;具导电性。硬度为3~4,性脆,相对密度为4.1~4.33。
该自然资源主要产于铜镍硫化物矿床、斑岩铜矿、接触交化铜矿床以及某些沉积成因(包括火山沉积成因)的层状铜矿中1。
2011年2月24日,一位小伙子从煤泥里挖出“金刚石” ,经过专家判断是结晶黄铜矿4。
基本信息
- 中文名
黄铜矿
- 外文名
chalcopyrite
- 化学组成
Cu、Fe、S等
- 物理性质
金属光泽、不透明、具导电性
- 产地分布
长江中下游地区、川滇地区等
- 所属学科
工程技术、化学、无机化学、元素及化合物
- 见载刊物
《化学名词》 科学出版社
- 公布时间
1991年5
基本简介
化学组成
Cu 34.56%,Fe 30.52%,S 34.92%。通常含有混入物(大多为机械混入物)Ag、Au、Tl、Se、Te,;有时还有Ge、Ga、In、Sn、Ni、Ti、Pt等。黄铜矿中伴生有益元素的含量随成因类型、成矿温度及成矿阶段的不同而有所不同。
晶体结构
黄铜矿(CuFeS2)有三种同质多像变体:高温等轴晶系变体,在550℃以上稳定,Cu、Fe离子在结构中无序排列,呈闪锌矿型结构。当温度在550~213℃时,Cu、Fe离子在结构中有序分布,为四方晶系变体。当温度低于213℃时为斜方晶系变体。最常见的为四方晶系变体。
四方晶系,D12 2d I42d;a0=0.524nm,c0=1.032nm;Z=4。晶体结构与闪锌矿、黝锡矿相似。在闪锌矿结构中,以S为中心,四面体的四个角顶为Zn离子占据;在黄铜矿结构中,这四个位置上有两个为Cu占据,Fe和Sn各占据一个角顶(如右图)。由于它们结构的相似性,所以在高温时可以互溶;而当温度降低时,由于它们的离子半径相差较大,固溶体发生离溶。故常可在闪锌矿中发现黄铜矿和黝锡矿的小包裹体。
形态:四方偏三角面体晶类,D2d-42m(Li42L22p)晶体较少见。常见单形:四方四面体p{112}、-p{112}、r{332}、d{118},及四方双锥x{201};少见单形:四方偏三角面体ω{756}。双晶以 (112)为双晶面或以 (112)为双晶轴成简单双晶 (如右图)。由于晶体结构的相似性,可见黄铜矿与黝锡矿或闪锌矿晶体的规则连生。黄铜矿主要呈致密块状或分散粒状集合体,有时呈脉状6。
物理性质
黄铜黄色,表面常有蓝、紫褐色的斑状锖色。绿黑色条痕。金属光泽,不透明、具导电性,硬度3~4,性脆。相对密度4.1~4.3。
分布情况
黄铜矿是分布最广的铜矿物,中国的主要产地集中在长江中下游地区、川滇地区、山西南部中条山地区、甘肃的河西走廊以及西藏高原等。其中以江西德兴、西藏玉龙等铜矿最著名。世界其他主要产地有西班牙的里奥廷托,美国亚利桑那州的克拉马祖、犹他州的宾厄姆、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。
形成原因
黄铜矿分布较广,可在各种条件下形成。主要通过岩浆作用、接触交代作用、成矿热液作用而结晶形成。共生矿物有黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、斑铜矿、辉钼矿、磁黄铁矿、毒砂、辉钴矿、辉铜矿、铜蓝、硫砷铜矿等。非金属矿物有方解石、石英、长石。
不同的成矿作用产生不同的黄铜矿矿物组合。黄铜矿是难于细菌氧化的矿物。在铜硫化物中黄铜矿属于比较惰性。细菌氧化黄铜矿时,铜离子进入溶液。由于铜是一些酶的组成成分,因此微量铜元素对细菌生长是有利的。但是当进入溶液铜离子量大时,会造成毒害7。