黄铜矿
黄铜矿（英语：Chalcopyrite）是一种铜铁硫化物矿物，是最丰富的铜矿石矿产。它的化学式为CuFeS2，以四方晶系结晶。它呈黄铜色至金黄色，莫氏硬度为3.5到4。它的条痕为微带绿的黑色。
| 黄铜矿 | |
|---|---|
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| 基本资料 | |
| 类别 | 硫化物矿物 |
| 化学式 | CuFeS2 |
| IMA记号 | Ccp[1] |
| 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 |
| 性质 | |
| 分子量 | 183.54 |
| 颜色 | 黄铜色，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 |
| 双晶 | 穿透孪晶 |
| 解理 | {011}模糊 |
| 断口 | 不规则至参差状 |
| 韧性/脆性 | 脆 |
| 莫氏硬度 | 3.5 |
| 光泽 | 金属光泽 |
| 条痕 | 墨绿色 |
| 透明性 | 不透明 |
| 比重 | 4.1 – 4.3 |
| 光学性质 | 不透明 |
| 溶解度 | 溶于HNO3 |
| 参考文献 | [2][3][4][5][6] |
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）；碳酸盐如孔雀石和蓝铜矿，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和金混淆，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铜留下划痕。[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
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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，但用锌代替铜的情况是有限的。
可以测量的微量元素，如银、金、镉、钴、镍、铅、锡和锌（百万分之一水平）可能替代铜和铁。硒、铋、碲和砷可以少量替代硫。[10]黄铜矿可被氧化形成孔雀石、蓝铜矿和赤铜矿。[11]
共生
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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和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。
参考资料
编辑- ^ Warr, L.N. IMA–CNMNC approved mineral symbols. Mineralogical Magazine. 2021, 85 (3): 291–320 [2022-05-01]. Bibcode:2021MinM...85..291W. S2CID 235729616. doi:10.1180/mgm.2021.43. （原始内容存档于2022-07-22）.
- ^ Klein, Cornelis and Cornelius S. Hurlbut, Jr., Manual of Mineralogy, Wiley, 20th ed., 1985, pp. 277 – 278 ISBN 0-471-80580-7
- ^ Palache, C., H. Berman, and C. Frondel (1944) Dana’s system of mineralogy, (7th edition), v. I, 219–224
- ^ Chalcopyrite on Mindat.org. [2007-12-22]. （原始内容存档于2019-09-20）.
- ^ Chalcopyrite data on Webmineral.com. [2007-12-22]. （原始内容存档于2019-08-27）.
- ^ Chalcopyrite in the Handbook of Mineralogy (PDF). [2022-05-01]. （原始内容存档 (PDF)于2010-06-30）.
- ^ Mohs Hardness Test. www.oakton.edu. [2019-12-20]. （原始内容存档于2022-03-23）.
- ^ Hardness. Earth's Minerals. learnbps.bismarckschools.org. [2019-12-20]. （原始内容存档于2022-07-03）.
- ^ Fool's gold and real gold – How to tell the difference. geology.com. [2019-12-20]. （原始内容存档于2022-12-27）.
- ^ 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.
- ^ Chalcopyrite. www.esci.umn.edu. Minerals. University of Minnesota. [2019-12-20]. （原始内容存档于2019-07-04）.
- ^ Chalcopyrite. Department of Geology. University of Minnesota. [18 February 2021]. （原始内容存档于2019-07-04）.
