美丽而珍贵的矿物 - 斑岩铜矿

2015-09-01

斑铜矿是铜和铁的硫化物(Cu5FeS4)矿物,含铜量 63.3%斑铜矿,提炼铜的主要矿物原料之一。为等轴晶系,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4.9~5.0。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。中国云南东川等铜矿床中有大量的斑铜矿。世界代表性产地是美国蒙大那州的比尤特,墨西哥卡纳内阿和智利丘基卡马塔等。

斑铜矿()Bornite bearing Palladium and Platinum,Cu5FeS4,Cu63.33%,Fe11.12%,S25.55%。由于斑铜矿经常含有黄铜矿辉铜矿显微包裹体,其实际成份变动很大;因为在高温时(>400℃)斑铜矿与黄铜矿,辉铜矿呈固溶体,低温时发生固溶体离溶;

晶体形态

四方偏三角面体晶类;晶体可见等轴状的立方体,八面体和菱形十二面体等假象外形,但极为少见,通常呈致密块状或不规则粒状;四方晶系(高温变体),空间群D42d—P421c(高温变体);晶胞参数a0=1.095埃;粉晶数据1.937(1)3.18(0.6)2.74(0.5)

鉴定特征

斑铜矿,可以从其特有的暗铜红色及锖色中加以鉴定,并和辉铜矿黄铜矿区别;

斑铜矿为许多铜矿床中广泛分布的矿物;在热液成因的斑岩铜矿中,与黄铜矿,有时与辉钼矿黄铁矿呈散染状分布于石英斑岩中;还见于某些接触变质的矽卡岩矿床中和铜矿床的次生富集带中;

斑岩型铜矿,除主要铜矿物黄铜矿外,尚有少量辉铜矿、斑铜矿和砷黝铜矿,个别还有孔雀石赤铜矿和针硫铋铅铜矿;其它金属矿物有黄铁矿、赤铁矿菱铁矿脉石矿物有云母、石英方解石。为分别测定辉铜矿和斑铜矿的含量,一般铜物相分析方法不能满足要求关于铜矿石物相分析,国内外发表了许多文章。提出在铜精矿中分别测定辉铜矿、斑铜矿、砷黝铜矿和黄铜矿的方法:称取三份试样,用含4%硫脲的0.15%硫酸浸取辉铜矿,用含15%硫脲的2N盐酸浸取辉铜矿和斑铜矿。

著名产地编辑

主要产地是美国蒙大拿州比尤特和墨西哥卡纳内阿

、智利丘基卡马塔,至于中国云南省也有大量的斑铜矿。世界著名产地有英国Cornwall和美国Alaska州(SaltChuokmine)Arizona州(Bagdad)等地。

名称来源

1845年Haidinger为纪念奥地利矿物学家IgnatiusvonBorn(1742-1791)用其

彩虹斑铜矿

名字命名的铜和铁的硫化物;

物理性质

硬度:3

比重:4.9-5.3g/cm3

解理:(111)解理不完全

断口:贝壳状断口

颜色:新鲜面呈暗铜红色,在不新鲜面常被蓝紫斑状锖色

斑铜矿

覆盖;

条痕:灰黑色

透明度:不透明

光泽:金属光泽

发光性:无

其他:性脆,具导电性

光学性质

反射色。新抛光面亮玫瑰褐色,但很快变暗而带紫。反射率:18.5(绿光),19(橙光),21(红光)。

[晶体化学] 理论组成(wB%):Cu 63.33,Fe 11.12,S 25.55。因常含黄铜

斑铜矿

矿、辉铜矿铜蓝等显微包裹体,实际成分范围:Cu 52~65,Fe 8~18,S 20~27。高温(>475℃)时,斑铜矿与黄铜矿、辉铜矿成固溶体;低温时,斑铜矿和黄铜矿分离。

[结构与形态] 等轴晶系,a0=1.093nm;Z=8。晶体结构相当复杂。其中S作立方最紧密堆积,位于立方面心格子的角顶和面心,阳离子充填8个四面体空隙,但阳离子向四面体的中心移动,硫的强定向键随着金属接近面心而使结构稳定。金属原子占据每个四面体面上6个可能位置之一,每个四面体提供24种亚位置。Cu和Fe原子随机地占据尖端向上和向下的四面体空隙的3/4。四面体共棱。

六八面体晶类,Oh-m3m(3L44L36L29PC)。常呈致密块状或不规则粒状。

[物理性质] 新鲜面呈暗铜红色,风化面常呈暗紫蓝色斑状锖色,因而得名。条痕灰黑色。金属光泽。不透明。性脆。硬度3。相对密度4.9~5.3。具导电性。

[产状与组合] 产于基性岩及有关的Cu-Ni等矿床中,与黄铜矿、钛热铁矿等共生。

[鉴定特征] 特有的暗铜红色及锖色,硬度低。溶于硝酸,有铜的焰色反应

[工业应用] 为铜的矿石矿物。

彩虹斑铜矿

产状组合

斑铜矿

产于热型矿床中的斑铜矿,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。特有的暗铜红色及锖色,硬度低。溶于硝酸,有铜的焰色反应

斑铜矿表面易氧化而呈紫蓝斑杂的锖色。斑铜矿的新鲜断面呈暗铜红色,金属光泽,摩斯硬度3,常成致密块状或分散粒状见于各种类型的铜矿床中,并经常与黄铜矿共生,斑铜矿也形成于铜矿床的次生硫化物富集带中。斑铜矿在地表易风化成孔雀石和蓝铜矿。中国云南东川等铜矿床中有大量斑铜矿。世界其他主要产地有美国蒙大那州的比尤特,墨西哥的卡纳内阿,智利的丘基卡马塔等。

产地分布编辑

斑铜矿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。法国、智利、玻利维亚、南澳大利亚、美国等地有世界主要矿区。中国云南东川铜矿和江西、甘肃等地铜矿区也有产出。

中国是世界上斑铜矿较多的国家之一。总保有储量铜6243万吨,居世界第7位。探明储量中富铜矿占35%。铜矿分布广泛,除天津、香港外,包括上海、重庆、台湾在内的全国各省(市、区)皆有产出。已探明储量的矿区有910处。江西铜储量位居全国榜首,占20.8%,西藏次之,占15%;再次为云南、甘肃、安徽、内蒙古、山西、湖北等省,各省铜储量均在300万吨以上

斑铜矿

从矿床类型看,以斑岩型铜矿为最重要,如江西德兴特大型斑岩铜矿和西藏玉龙大型斑岩铜矿;其次为铜镍硫化物矿床(如甘肃自家嘴子铜镍矿),夕卡岩型铜矿(如湖北铜绿山铜矿、安徽铜官山铜矿),火山岩型铜矿(如甘肃白银厂铜矿等);沉积岩中层状铜矿(如山西中条山铜矿、云南东川式铜矿),陆相砂岩型铜矿(云南六直铜矿)以及少量热液脉状铜矿等。从铜矿形成时代来看,从太古宙至第三纪皆有铜矿形成。但从储量规模和矿床数量来看,则主要集中在中生代和元古宙。中生代铜矿多与侵位浅的中酸性岩浆活动有关,如德兴铜矿;元古宙铜矿多与海相火山岩浆活动有关,如甘肃白银厂铜矿;两者相比,又以中生代斑岩型铜矿力量重要。


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