各類銅礦物的基本特征

1、各類銅礦物的基本特征（資料整理）按想整理出一組文章，礦物類型復雜的金屬礦床，如鎢礦、銅礦、鎳礦、 鐵礦；還有復雜的造巖礦物，如石英、云母、長石；及膠結物等。引言：銅礦勘查，涉及到銅礦物，將各類銅礦物的基本特征進行總結，供 工作參考。一、銅簡介銅是一種過渡元素，化學符號Cu，原子序數(shù)29。銅是一種紫紅色金屬，純 銅是柔軟的金屬，硬度2.53,比重8.59,延性和導熱性強，導電性高。由于 這些性質(zhì)以及能與鋅、鉛、鎳、鋁和鈦組合成合金的性能，銅被廣泛地應用于電 器、機械、車輛、船舶工業(yè)和民用器具等方面。二、銅礦物分類在自然界中出現(xiàn)的含銅礦物約有280多種，其中16種具有工業(yè)意義。自然銅：銅的硫化物：

2、黃銅礦（含銅34.6%）、斑銅礦（63.3%）、輝銅礦（79.9%）、 銅藍（66.5%） 、 方黃銅礦 （23.4%） 、 黝銅礦 （46.7%） 、 砷黝銅礦 （52.7%） 、硫砷銅礦 （48.4%） ;銅的氧化物：赤銅礦（88.8%）、黑銅礦（79.9%）;銅的硫酸鹽、碳酸鹽和硅酸鹽礦物：孔雀石（57.5%）、藍銅礦（55.3%）、 硅孔雀石（36.2%）、水膽磯（56.2%）、氯銅礦（59.5%）。表銅礦物化學成分及其比重礦物 名稱化學成分比重莫氏 硬度分子式元素或氧化物（%）自然銅自然銅Cu100Cu8.88.92.53銅的硫化物黃銅礦CuFeS234.5Cu4.14.33.54輝

3、銅礦CU2S79.8Cu5.55.82.53斑銅礦Cu5FeS463.3Cu4.95.43銅藍礦CuS66.4Cu4.661.52黝銅礦4Cu2S Sb2S352.1Cu4.44.534.5砷黝銅礦4CU2S AS2S357.5Cu4.44.534斜方硫砷銅礦3CU2S As2S548.3Cu4.44.533.5銅的氧化物赤銅礦CU2O88.8Cu5.86.23.54黑銅礦CuO79.85Cu5.826.25 3.54銅的鹽類礦物藍銅礦2CuCO3Cu (OH)255.3Cu3.73.83.54孔雀石CuCO3Cu (OH)257.5Cu3.74.13.54硅孔雀石CuSiO3Cu (OH)2

4、36.2Cu22.224氯銅礦CuCb 3Cu (OH)259.5Cu3.753.7733.5水膽磯CuSO33Cu (OH)256.2Cu3.83.93.54膽磯CuSO45H2O31.8Cu2.12.32.5三、銅礦物基本特征（一）自然銅（Copper）成分Cu,原生自然銅成分中有時含銀和金等。等軸晶系。晶體呈立方體， 但少見；一般呈樹枝狀、片狀或致密塊狀集合體。銅紅色，表面易氧化成褐黑色。條痕呈光亮的銅紅色。金屬光澤。 硬度2.53。 具強延展性。 斷口呈鋸齒狀。 為 電和熱的良導體。 密度8.58.9g/cm3。自然銅是地質(zhì)作用中還原條件下的產(chǎn)物，形成于原生熱液礦床；也見于含銅硫化物礦

5、床氧化帶下部，常與赤鐵礦、孔雀石、輝銅礦等伴生，由銅的硫化物還 原而成：CuFeS2（黃銅礦）+402CuSO4+ FeSO2CusO4+2FeSC4+H2OCu2O（赤銅礦）+Fe2（SO4）3+H2SO4CU2O+H2SO4CuSO4+H2O+Cu（自然銅）自然銅有時亦交代砂礫巖的膠結物，出現(xiàn)于含銅砂巖中。在氧化條件下不穩(wěn) 定，常轉(zhuǎn)變?yōu)殂~的氧化物和碳酸鹽，如赤銅礦（CU2O）、黑銅礦（CuO）、孔雀石、 藍銅礦等。熱液成因的原生自然銅常呈浸染狀見于一些熱液礦床中。含銅砂巖中亦常有 自然銅產(chǎn)出。大量積聚時可作 銅礦石利用。(二)銅的硫化物1.黃銅礦(Chalcopyrite)成分CuFeS2

6、,含Cu34.56%。四方晶系。晶體呈四方雙錐或四方四面體，但 很少見；經(jīng)常呈粒狀或致密塊狀集合體。黃銅色。表面常因氧化而呈暗黃或斑狀 錆色。條痕綠黑色。硬度34。密度4.14.3 g/cm3。黃銅礦產(chǎn)狀與組合：分布較廣。 巖漿型，產(chǎn)于與基性、超基性巖有關的銅 鎳硫化物礦床中，與磁黃鐵礦、鎳黃鐵礦密切共生。接觸交代型，與 磁鐵礦、 黃鐵礦、磁黃鐵礦等共生；亦可與毒砂或方鉛礦、閃鋅礦等共生。熱液型，常 呈中溫熱液充填或交代脈狀，與黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、斑銅礦、輝鉬礦及方解石、石英等共生。沉積型，產(chǎn)于砂頁巖型銅礦中，是沉積巖中的層控銅礦， 礦床產(chǎn)在一套沉積巖或沉積變質(zhì)巖中， 它是世界上銅礦主要工

7、業(yè)類型之一， 占世 界銅儲量30%左右，礦床以其規(guī)模大，品位高，伴生組分豐富為特點，因而其經(jīng) 濟價值巨大。在地表風化條件下遭受氧化后形成CuSO4和FeSC4，硫酸銅當與含 碳酸的溶液作用時形成孔雀石、藍銅礦或褐鐵礦鐵帽；在次生富集帶則轉(zhuǎn)變?yōu)榘?銅礦和輝銅礦，可作找礦標志。 黃銅礦是煉銅的主要礦石礦物之一。22.斑銅礦(Bornite)5成分為Cu5Fe,含Cu63.33%。等軸晶系。通常呈粒狀或致密塊狀集合體。新鮮斷口呈銅紅色，表面因氧化而呈藍紫斑狀的錆色，因而得名。條痕灰黑色。硬度3。密度4.95.0g/cm3。產(chǎn)于基性巖及有關的Cu-Ni等礦床中，與黃銅礦、鈦鐵礦等共生。產(chǎn)于熱液 型礦床

8、中的斑銅礦，常含有顯微片狀黃銅礦包裹體，與黃銅礦、黃鐵礦、方鉛礦、 黝銅礦、硫砷銅礦、輝銅礦等共生；有時與輝鉬礦、自然金等共生。還見于某些夕卡巖礦床中，與其它銅的硫化物共生。在氧化帶易轉(zhuǎn)變成孔雀石、藍銅礦、赤 銅礦、褐鐵礦等。次生斑銅礦形成于銅礦床的次生富集帶。特有的暗銅紅色及錆 色，硬度低。溶于硝酸，有銅的焰色反應。是煉銅的主要礦石礦物之一。com3.輝銅礦(chalcocite)成分Cu2S，含Cu79.86%。斜方晶系。晶體少見，通常呈煙灰狀、粒狀或致 密塊狀。鉛灰色。條痕暗灰。金屬光澤。硬度23。略具延展性，以小刀刻劃留 下光亮的溝痕。密度5.55.8 g/cnf。見于熱液成因的銅礦床

9、中，是構成富銅貧硫 礦石的主要成分，常與斑銅礦共生；外生輝銅礦見于含銅硫化物礦床氧化帶下部。 是煉銅的主要礦石礦物之一。成分CuS。含Cu66.5%。六方晶系。通常薄片狀、被膜狀或煙灰狀集合體。 靛藍色。條痕灰色至黑色。 金屬光澤。 硬度1.52。 解理平行底面0001完全 密度4.591.67 g/c*。薄片稍具彈性。銅藍主要是外生成因，是含銅硫化物礦床次生富集帶中最為常見的礦物。由熱液形成的銅藍極其少見。是煉銅的礦石礦物之一。5方黃銅礦Hl成分CuFe2S3，斜方晶系，晶體常為拉長的扁平棱柱體，有時形成V型雙晶或放射狀六連晶或片狀集合體，塊狀少見。方黃銅礦是一種 銅和鐵的硫化物礦物，它們通

10、常黃銅礦或磁黃鐵礦產(chǎn)在一起，具有金屬光澤，黃色或古銅黃色，條痕黑色，不透明。摩氏硬度3.54,金屬光澤，比重4.1g/cm3，解理不完全，斷口貝殼狀。具縱向條紋。常與黃銅礦、石英、自然金、菱鐵礦、方解石、黃鐵礦、磁 黃鐵礦、及其他銅硫化物共生。次要的少見銅礦物。6.黝銅礦(Tetrahedrite)成分Cu12Sb4S13, 含Cu45.77%,是一種銅、銻的硫化物礦物，與砷黝銅礦(tennanitite)Cu12As4S13構成類質(zhì)同象系列。一般所見的黝銅礦均含有一定數(shù)量的砷黝銅礦分子。等軸晶系。晶體呈四面體，但通常呈粒狀或致密塊狀集合體。鋼灰至鐵黑色，新鮮斷口呈黝黑色。條痕與顏色相同。半金

11、屬光澤。硬度34密度4.45.1g/cm3。通常呈致密塊狀或粒狀見于銅、鉛、鋅、銀等金屬硫化物的熱液礦床中。黝 銅礦雖然是分布最廣的一種硫鹽礦物，但數(shù)量一般不大，通常與伴生的其他銅礦 物一起作為銅礦石利用。銀黝銅礦是提煉銀的來源之一。7.硫砷銅礦（enargite）成分Cu3AsS4,含Cu48.3%。斜方晶系。晶體常呈柱體，但通常呈密塊狀或 致粒狀集合體。鋼灰至鐵黑色。條痕灰黑色。金屬光澤。硬度3.5。解理平行斜方柱110完全。密度4.44.5g/cm3。主要見于中溫熱液銅礦床中，與黃銅礦、黝 銅礦等共生。富集時可作煉銅的礦石。（三）銅的氧化物1.赤銅礦（cuprite）.成分為Cu2O，含

12、C88.82%。等軸晶系。晶體呈細小八面體，有時呈針狀或 毛發(fā)狀稱為針赤銅礦。集合體呈致密塊狀、粒狀或土狀。暗紅色。條痕褐紅色。 金剛光澤或半金屬光澤。硬度3.54。密度6g/cm3。形成于外生條件下，主要見 于銅礦床的氧化帶，常與自然銅、孔雀石、藍銅礦、硅孔雀石、褐鐵礦相伴共生, 是含銅硫化物氧化后的產(chǎn)物?？勺鳛殂~礦石利用。16 -1718aI1kii19oBaiS(四)銅的硫酸鹽、碳酸鹽和硅酸鹽礦物1.孔雀石(Malachite)成分為Cu2CO3(OH)2,Cu57.4%。單斜晶系。晶體呈針狀，通常呈放射狀或鐘乳狀集合體。綠色。玻璃光澤。硬度3.5-4。密度3.9-4.0g/cm3。遇鹽

13、酸起泡?；瘞е?，經(jīng)常與藍銅礦共生。它們的出現(xiàn)可作為尋找原生銅礦床的標志。 塊大色美的孔雀石是工藝雕刻品的材料，粉末用制顏料，稱石綠。亦可作中藥藥用，稱綠青。大量聚積時可作為銅礦石利用孔雀石是原生含銅硫化物氧化后所形成的次生礦物,產(chǎn)于含銅硫化物礦床氧2.藍銅礦(Azurite)成分Cu3CO32(OH)2,含Cu55.2%。單斜晶系。晶體呈短柱狀或厚板狀，通 常呈粒狀、塊狀或放射狀，以及土狀或皮殼狀集合體。深藍色，土狀或皮殼狀者 淡藍色。玻璃光澤。硬度3.54。密度3.73.9g/cm3。遇鹽酸起泡。藍銅礦是原生含銅硫化物氧化后所形成的次生礦物，產(chǎn)于含銅硫化物礦床氧 化帶中，經(jīng)常與孔雀石共生。它

14、們的出現(xiàn)可作為尋找原生銅礦床的標志。 粉末用 制藍色顏料，稱石青。藥用，稱扁青。大量聚積時可作為銅礦石利用。3.硅孔雀石(Chrysocolla)成分(Ca,AI)2H2Si2O5(OH)4nH2O。隱晶質(zhì)或膠狀集合體，呈鐘乳狀、皮殼狀、 土狀。綠色、淺藍綠色，含雜質(zhì)時可變成褐色、黑色。蠟狀光澤，具陶瓷狀外觀， 玻璃光澤，土狀者呈土狀光澤。硬度24。密度2.02.4g/cm3。硅孔雀石又名鳳凰石，是水合銅硅酸鹽礦物，為一種次生的含銅礦物。在很 多銅礦地區(qū)都會存在這種由銅礦分解而成的礦物，主要產(chǎn)在含銅礦床的氧化帶中，常與孔雀石、藍銅礦、赤銅礦，自然銅共生。這是因為銅礦遇到含 二氧化硅 的水而發(fā)生

15、化學變化而產(chǎn)生的。 此外，也常和玉髓相伴一起出現(xiàn)，為部分藍色或 綠色玉髓的重要內(nèi)含物。；苗J4.水膽磯(Bianchardite)成分Cu4SO4(OH)6。晶體屬單斜晶系。單晶為短柱至針狀之透明至半透明晶 體，有時亦呈板狀、腎狀或纖維狀集合體。顏色為翠綠色、黑綠色甚至為全黑。 淡綠色條痕。具有玻璃至珍珠光澤。硬度3.54。比重3.54克/厘米3。斷口是參差狀，有一個方向的良好解理。屬于易脆礦物。水膽磯是一種次生礦物，常 生于銅礦床上部的氧化帶中。245.氯銅礦(Atacamite)成分Cu2CI(OH)3。含CuO50.4%。三方晶系。晶體呈短柱狀。綠至藍綠色。 條痕綠色。玻璃光澤。解理平行

16、鞭面體完全。硬度5。密度3.28-3.35克/厘米3。氯銅礦在銅礦床的氧化帶中呈次生礦物產(chǎn)出，尤其是在干燥氣候條件下，通常與孔雀石、藍銅礦和石英伴生。氯銅礦也形成于火山口周圍；四、銅、鐵、硫礦物轉(zhuǎn)化與分異黃銅礦、磁黃鐵礦（和黃鐵礦）是早期高溫低硫時最普遍的組合，硫化鐵通常在黃銅礦前結晶。溫度降低而硫的濃度增高，在含量Fe大于Cu時，黃銅礦、黃鐵礦共生，而含量Cu大于Fe時黃銅礦、斑銅礦共生。低硫銅鐵化合物高溫時 形成的固溶體，在溫度降低后，易于分解為輝銅礦斑銅礦、黃銅礦斑銅礦、黃銅 礦方黃銅礦等。進一步降溫氧化，硫的濃度又增高，不但硫化鐵中已全部為對硫S22-，而硫化銅中也有了部分對硫（銅蘭C

17、uS CuS）,除斑銅礦、輝銅礦外， 黃鐵礦開始與銅蘭共生。磁鐵礦與磁黃鐵礦、黃鐵礦和黃銅礦在高溫時共生，氧 的濃度增加后，F(xiàn)e2+逐漸氧化成Fe3+，磁黃鐵礦變得不穩(wěn)定而為磁鐵礦所交代。 但硫和鐵的結合雖不穩(wěn)定，而硫和銅的結合卻是穩(wěn)定的（如黃銅礦），厚大的磁 鐵礦體在深處變?yōu)榇劈S鐵礦和黃銅礦， 其原因即在于此。在氧增高時，鐵與氧化 合成磁鐵礦，而銅與硫化合可以形成少鐵多銅的斑銅礦以代替黃銅礦。氧化更強時，鐵全部從銅鐵硫化物中分離出來， 貧鐵的斑銅礦為無鐵的輝銅礦所代替， 此 時全部鐵氧化為赤鐵礦，形成赤鐵礦與輝銅礦的組合?？傊?，鐵與氧的親和力比 銅與氧的親和力強。因此當Fe2+愈多地氧化成Fe3+,鐵從銅鐵硫化物中分離出來，形成鐵的氧化物也愈多；而銅則留下來在硫化物中形成