美麗而珍貴的礦物 - 斑巖銅礦

2015-09-01

斑銅礦是銅和鐵的硫化物(Cu5FeS4)礦物,含銅量 63.3%斑銅礦,提煉銅的主要礦物原料之一。為等軸晶系,其高溫變體為等軸晶系,稱等軸斑銅礦。表面易氧化呈藍紫斑狀的錆色,因而得名。新鮮斷面呈暗銅紅色,金屬光澤,莫氏硬度 3 ,比重4.9~5.0。常呈致密塊狀或分散粒狀見于各種類型的銅礦床中,并常與黃銅礦共生。也形成于銅礦床的次生富集帶,但不穩定,而被次生輝銅礦和銅藍置換。在地表易風化成孔雀石和藍銅礦。中國云南東川等銅礦床中有大量的斑銅礦。世界代表性產地是美國蒙大那州的比尤特,墨西哥卡納內阿和智利丘基卡馬塔等。

斑銅礦()Bornite bearing Palladium and Platinum,Cu5FeS4,Cu63.33%,Fe11.12%,S25.55%。由于斑銅礦經常含有黃銅礦輝銅礦顯微包裹體,其實際成份變動很大;因為在高溫時(>400℃)斑銅礦與黃銅礦,輝銅礦呈固溶體,低溫時發生固溶體離溶;

晶體形態

四方偏三角面體晶類;晶體可見等軸狀的立方體,八面體和菱形十二面體等假象外形,但極為少見,通常呈致密塊狀或不規則粒狀;四方晶系(高溫變體),空間群D42d—P421c(高溫變體);晶胞參數a0=1.095埃;粉晶數據1.937(1)3.18(0.6)2.74(0.5)

鑒定特征

斑銅礦,可以從其特有的暗銅紅色及錆色中加以鑒定,并和輝銅礦黃銅礦區別;

斑銅礦為許多銅礦床中廣泛分布的礦物;在熱液成因的斑巖銅礦中,與黃銅礦,有時與輝鉬礦黃鐵礦呈散染狀分布于石英斑巖中;還見于某些接觸變質的矽卡巖礦床中和銅礦床的次生富集帶中;

斑巖型銅礦,除主要銅礦物黃銅礦外,尚有少量輝銅礦、斑銅礦和砷黝銅礦,個別還有孔雀石赤銅礦和針硫鉍鉛銅礦;其它金屬礦物有黃鐵礦、赤鐵礦菱鐵礦脈石礦物有云母、石英方解石。為分別測定輝銅礦和斑銅礦的含量,一般銅物相分析方法不能滿足要求關于銅礦石物相分析,國內外發表了許多文章。提出在銅精礦中分別測定輝銅礦、斑銅礦、砷黝銅礦和黃銅礦的方法:稱取三份試樣,用含4%硫脲的0.15%硫酸浸取輝銅礦,用含15%硫脲的2N鹽酸浸取輝銅礦和斑銅礦。

著名產地編輯

主要產地是美國蒙大拿州比尤特和墨西哥卡納內阿

、智利丘基卡馬塔,至于中國云南省也有大量的斑銅礦。世界著名產地有英國Cornwall和美國Alaska州(SaltChuokmine)Arizona州(Bagdad)等地。

名稱來源

1845年Haidinger為紀念奧地利礦物學家IgnatiusvonBorn(1742-1791)用其

彩虹斑銅礦

名字命名的銅和鐵的硫化物;

物理性質

硬度:3

比重:4.9-5.3g/cm3

解理:(111)解理不完全

斷口:貝殼狀斷口

顏色:新鮮面呈暗銅紅色,在不新鮮面常被藍紫斑狀錆色

斑銅礦

覆蓋;

條痕:灰黑色

透明度:不透明

光澤:金屬光澤

發光性:無

其他:性脆,具導電性

光學性質

反射色。新拋光面亮玫瑰褐色,但很快變暗而帶紫。反射率:18.5(綠光),19(橙光),21(紅光)。

[晶體化學] 理論組成(wB%):Cu 63.33,Fe 11.12,S 25.55。因常含黃銅

斑銅礦

礦、輝銅礦銅藍等顯微包裹體,實際成分范圍:Cu 52~65,Fe 8~18,S 20~27。高溫(>475℃)時,斑銅礦與黃銅礦、輝銅礦成固溶體;低溫時,斑銅礦和黃銅礦分離。

[結構與形態] 等軸晶系,a0=1.093nm;Z=8。晶體結構相當復雜。其中S作立方最緊密堆積,位于立方面心格子的角頂和面心,陽離子充填8個四面體空隙,但陽離子向四面體的中心移動,硫的強定向鍵隨著金屬接近面心而使結構穩定。金屬原子占據每個四面體面上6個可能位置之一,每個四面體提供24種亞位置。Cu和Fe原子隨機地占據尖端向上和向下的四面體空隙的3/4。四面體共棱。

六八面體晶類,Oh-m3m(3L44L36L29PC)。常呈致密塊狀或不規則粒狀。

[物理性質] 新鮮面呈暗銅紅色,風化面常呈暗紫藍色斑狀錆色,因而得名。條痕灰黑色。金屬光澤。不透明。性脆。硬度3。相對密度4.9~5.3。具導電性。

[產狀與組合] 產于基性巖及有關的Cu-Ni等礦床中,與黃銅礦、鈦熱鐵礦等共生。

[鑒定特征] 特有的暗銅紅色及錆色,硬度低。溶于硝酸,有銅的焰色反應

[工業應用] 為銅的礦石礦物。

彩虹斑銅礦

產狀組合

斑銅礦

產于熱型礦床中的斑銅礦,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。在氧化帶易轉變成孔雀石、藍銅礦、赤銅礦褐鐵礦等。特有的暗銅紅色及錆色,硬度低。溶于硝酸,有銅的焰色反應

斑銅礦表面易氧化而呈紫藍斑雜的錆色。斑銅礦的新鮮斷面呈暗銅紅色,金屬光澤,摩斯硬度3,常成致密塊狀或分散粒狀見于各種類型的銅礦床中,并經常與黃銅礦共生,斑銅礦也形成于銅礦床的次生硫化物富集帶中。斑銅礦在地表易風化成孔雀石和藍銅礦。中國云南東川等銅礦床中有大量斑銅礦。世界其他主要產地有美國蒙大那州的比尤特,墨西哥的卡納內阿,智利的丘基卡馬塔等。

產地分布編輯

斑銅礦產于銅礦床氧化帶中,常與自然銅、孔雀石、藍銅礦、硅孔雀石褐鐵礦共生。法國、智利、玻利維亞、南澳大利亞、美國等地有世界主要礦區。中國云南東川銅礦和江西、甘肅等地銅礦區也有產出。

中國是世界上斑銅礦較多的國家之一。總保有儲量銅6243萬噸,居世界第7位。探明儲量中富銅礦占35%。銅礦分布廣泛,除天津、香港外,包括上海、重慶、臺灣在內的全國各省(市、區)皆有產出。已探明儲量的礦區有910處。江西銅儲量位居全國榜首,占20.8%,西藏次之,占15%;再次為云南、甘肅、安徽、內蒙古、山西、湖北等省,各省銅儲量均在300萬噸以上

斑銅礦

從礦床類型看,以斑巖型銅礦為最重要,如江西德興特大型斑巖銅礦和西藏玉龍大型斑巖銅礦;其次為銅鎳硫化物礦床(如甘肅自家嘴子銅鎳礦),夕卡巖型銅礦(如湖北銅綠山銅礦、安徽銅官山銅礦),火山巖型銅礦(如甘肅白銀廠銅礦等);沉積巖中層狀銅礦(如山西中條山銅礦、云南東川式銅礦),陸相砂巖型銅礦(云南六直銅礦)以及少量熱液脈狀銅礦等。從銅礦形成時代來看,從太古宙至第三紀皆有銅礦形成。但從儲量規模和礦床數量來看,則主要集中在中生代和元古宙。中生代銅礦多與侵位淺的中酸性巖漿活動有關,如德興銅礦;元古宙銅礦多與海相火山巖漿活動有關,如甘肅白銀廠銅礦;兩者相比,又以中生代斑巖型銅礦力量重要。


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