常见含铜矿物

铜是一种紫红色金属，硬度2.53，比重8.59，延性和导热性强，导电性高。由于这些性质以及能与锌、铅、镍、铝和钛组合成合金的性能，铜被广泛地应用于电器、机械、车辆、船舶工业和民用器具等方面。 在自然界中出现的含铜矿物约有280多种，其中16种具有工业意义。第一大类自然铜1、自然铜化学式Cu，理论含铜量100%，但常含银和金等。等轴晶系；晶体呈立方体，但少见；一般呈树枝状、片状或致密块状集合体；铜红色，表面易氧化成褐黑色；条痕呈光亮的铜红色；金属光泽；硬度2.53；具强延展性；断口呈锯齿状；为电和热的良导体；密度8.58.9g/cm3（如图片1）。自然铜常见于含铜硫化物矿床氧化带内，一般是铜的硫化物转变为氧化物时的中间产物；热液成因的原生自然铜常呈浸染状见于一些热液矿床中；含铜砂岩中亦常有自然铜产出，大量积聚时可作铜矿石利用。 第二大类铜的硫化物1黄铜矿化学式CuFeS2，理论含铜34.56%。四方晶系；晶体呈四方双锥或四方四面体，但很少见；经常呈粒状或致密块状集合体；黄铜色，表面常因氧化而呈暗黄或斑状锖色，条痕绿黑色；硬度34；密度4.14.3g/cm3。主要产于铜镍硫化物矿床、斑岩铜矿、矽卡岩铜矿以及某些沉积成因（包括火山沉积成因）的层状铜矿中。在风化作用下，黄铜矿转变为易溶于水的硫酸铜，后者当与含碳酸根的溶液作用时便形成孔雀石、蓝铜矿。它是炼铜的主要矿石矿物之一。2、斑铜矿化学式Cu5FeS4，理论含铜 63.33%。等轴晶系；通常呈粒状或致密块状集合体；新鲜断口呈铜红色，表面因氧化而呈蓝紫斑状的锖色，因而得名，条痕灰黑色；硬度3；密度4.95.0g/cm3。斑铜矿在许多铜矿床广泛分布。内生成因的斑铜矿常含有显微片状黄铜矿的包裹体，为固溶体离溶的产物；次生斑铜矿形成于铜矿床的次生富集带。是炼铜的主要矿石矿物之一。 3辉铜矿化学式Cu2S，理论含铜79.86%。斜方晶系；晶体少见，通常呈烟灰状、粒状或致密块状；铅灰色，条痕暗灰，金属光泽；硬度23；略具延展性，以小刀刻划留下光亮的沟痕；密度5.55.8g/cm3。可以是内生热液成因的，也可以是外生成因。是炼铜的主要矿石矿物之一。 4铜蓝化学式CuS，理论含铜66.5。六方晶系；通常呈薄片状、被膜状或烟灰状集合体；靛蓝色，条痕灰色至黑色，金属光泽；薄片稍具弹性；硬度1.52；密度4.591.67g/cm3。铜蓝主要是外生成因，是含铜硫化物矿床次生富集带中最为常见的矿物。由热液形成的铜蓝极其少见。是炼铜的矿石矿物之一。 5方黄铜矿化学式CuFe2S3，理论含铜量28.6%。斜方晶系，晶体常为拉长的扁平棱柱体，有时形成V型双晶或放射状六连晶或片状集合体， 块状少见；铜黄色，条痕黑色，金属光泽，不透明；解理不完全，断口贝壳状，具纵向条纹；摩氏硬度3.5 4，比重4.1g/cm3。常与黄铜矿、石英、自然金、菱铁矿、方解石、黄铁矿、磁黄铁矿、及其他铜硫化物共生。为次要的少见铜矿物。 6黝铜矿化学式Cu12Sb4S13，理论含铜Cu45.77%。与砷黝铜矿Cu12As4S13构成类质同象系列。一般所见的黝铜矿均含有一定数量的砷黝铜矿分子。等轴晶系，晶体呈四面体，但通常呈粒状或致密块状集合体；钢灰至铁黑色，新鲜断口呈黝黑色，条痕与颜色相同；半金属光泽；硬度34，密度4.45.1g/cm3。见于各种成因的含铜热液矿床中，常与其他含铜矿物一起作为铜矿石利用。 7硫砷铜矿化学式Cu3AsS4，理论含铜48.3%。斜方晶系，晶体常呈柱体，但通常呈块状或致密粒状集合体；钢灰至铁黑色，条痕灰黑色，金属光泽；硬度3.5，密度4.44.5g/cm3。主要见于中温热液铜矿床中，与黄铜矿、黝铜矿等共生。富集时可作炼铜的矿石。 第三大类铜的氧化物1赤铜矿化学式Cu2O，理论含铜88.82。等轴晶系；晶体呈细小八面体，有时呈针状或毛发状称为针赤铜矿，集合体呈致密块状、粒状或土状；暗红色，条痕褐红色；金刚光泽或半金属光泽；硬度3.54，密度6g/cm3。形成于外生条件下，主要见于铜矿床的氧化带，是含铜硫化物氧化后的产物。可作为铜矿石利用。 2黑铜矿化学式CuO，理论含铜Cu79.9%。单斜晶系，黑或灰黑色。条痕灰黑色；半金属光泽；性脆，硬度3.5，密度5.86.4g/cm3。主要见于铜矿床的氧化带，是含铜硫化物氧化后的产物。3孔雀石化学式Cu2CO3(OH)2，理论含铜57.4%。单斜晶系，晶体呈针状，通常呈放射状或钟乳状集合体；绿色，玻璃光泽；遇盐酸起泡；硬度3.54，密度3.94.0g/cm3。是原生含铜硫化物氧化后所形成的次生矿物，产于含铜硫化物矿床氧化带中，经常与蓝铜矿共生。它们的出现可作为寻找原生铜矿床的标志。块大色美的孔雀石是工艺雕刻品的材料，粉末用制颜料，称石绿；亦可作中药药用，称绿青；大量聚积时可作为铜矿石利用。 4蓝铜矿化学式Cu3CO32(OH)2，理论含铜Cu55.2%。单斜晶系，晶体呈短柱状或厚板状，集合体通常呈粒状、块状或放射状，以及土状或皮壳状；深蓝色，土状或皮壳状者淡蓝色；玻璃光泽；遇盐酸起泡；硬度3.54，密度3.73.9g/cm3。是原生含铜硫化物氧化后所形成的次生矿物，产于含铜硫化物矿床氧化带中，经常与孔雀石共生。它们的出现可作为寻找原生铜矿床的标志。粉末用制蓝色颜料，称石青。药用，称扁青。大量聚积时可作为铜矿石利用。 5硅孔雀石化学式( Cu ,Al ) 2 H 2 Si 2 O 5 (OH) 4 nH 2 O 。隐晶质或胶状集合体，呈钟乳状、皮壳状、土状；绿色、浅蓝绿色，含杂质时可变成褐色、黑色；蜡状光泽，具陶瓷状外观者呈玻璃光泽，土状者则呈土状光泽。硬度24，密度2.0 2.4g/cm3。硅孔雀石为一种次生的含铜矿物，主要产在含铜矿床的氧化带中，常与孔雀石、蓝铜矿、赤铜矿、自然铜共生，此外，也常和玉髓相伴一起出现，为部分蓝色或绿色玉髓的重要内含物。可提炼铜，但更多的被用作宝石。6水胆矾化学式 Cu4SO4(OH)6。晶体属单斜晶系；单晶为短柱至针状、透明至半透明晶体，有时亦呈板状、肾状或纤维状集合体；颜色为翠绿色、黑绿色甚至为全黑，淡绿色条痕；具有玻璃至珍珠光泽；硬度3.54，有一个方向的良好解理，属于易脆矿物，断口多呈参差状，比重3.54g/cm3。水胆矾是一种次生矿物，常生于铜矿床上部的氧化带中。 7氯铜矿化学式Cu2Cl(OH)3。三方晶系，晶体呈短柱状；绿至蓝绿色，条痕绿色；玻璃光泽；解理平行鞭面体完全，硬度5，密度3.283.35g/cm3。是铜硫化物的氧化产物，见于铜矿床的氧化带，又称透视石。8. 五水硫酸铜化学式CuSO5HO，含水量36%。三斜晶系；晶体作板状或短柱状，通常为致密块状、钟乳状、被膜状、肾状，有时具纤维状；颜色为天蓝、蓝色，有时微带浅绿；条痕无色或带浅蓝；玻璃光泽，半透明至透明；性极脆，断口贝壳状，硬度2.5，密度2.12.3g/cm3。常产于铜矿的次生氧化带中。9.绿松石化学式Cu(Al，Fe)6(PO4)4(OH)84H2O。三斜晶系，隐晶质；多呈天蓝色、淡蓝色、绿蓝色、绿色、带绿的苍白色，含铜的氧化物时呈蓝色，含铁的氧化物时呈绿色，条痕白色或绿色；抛光面为油脂玻璃光泽，断口上为油脂暗淡光泽；通常呈现致密块状、肾状、钟乳状、皮壳状等集合体；摩氏硬度为56，密度2.41.9g/cm3；绿松石是铜和铝的磷酸盐矿物集合体，为从含矿热液中沉淀而形成，多被用作宝石。赤铜矿(Cuprite）氧化亚铜（Cu2O）的矿物。虽含铜量高达88.82，但因分布少，只作为次要的铜矿石利用。晶体属等轴晶系的氧化物矿物，无解理。集合体呈致密块状、粒状或土状。新鲜面洋红色，光泽为金刚光泽或半金属光泽，长时间暴露于空气中即呈暗红色而光泽暗淡，条痕棕红色。断口贝壳状或不规则状。莫氏硬度3.54.0，比重6.14。有时可作宝石，但易碎。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。斑铜矿斑铜矿为铜和铁的硫化物（Cu5FeS4）矿物，含铜量63.3，提炼铜的主要矿物原料之一。为四方晶系，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4.95.0。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。内生成因的斑铜矿常含有显微片状黄铜矿的包裹体，为固溶体分解的产物。黄铜矿CuFeS2，Cu34.56%，Fe30.52%，S34.92%。为炼铜的主要原料。经常呈粒状或致密块状集合体；黄铜色，表面常因氧化而呈金黄或红紫等锖色；条痕绿黑色。硬度34。比重 4.14.3 。它和黄铁矿相像，但是硬度不如黄铁矿，黄铁矿的硬度是6-6.5；它和金类似，但是硬度比金高，也比金脆，金的硬度是2.5-3；它和黄铁矿一样，在野外很容易被误会为黄金，因此被称为愚人金(Fools Gold)。黄铜矿分布很广，可在各种条件下形成；主要有以下几种类型：岩浆型：在与基性、超基性岩有关的铜镍硫化物或钒钛磁铁矿床中，形成的温度较高，与磁黄铁矿、镍黄铁矿密切共生；接触交代型：黄铜矿经常充填交代石榴子石或透灰矿等矿物，与磁铁矿、黄铁矿、磁黄铁矿等共生。在风化作用下，黄铜矿转变为易溶于水的硫酸铜，后者当与含碳酸的溶液作用时便形成孔雀石、蓝铜矿；与原生的硫化铜矿物作用，可形成次生斑铜矿、辉铜矿和铜蓝，形成铜的次生富集。黄铁矿黄铁矿因其浅黄铜的颜色和明亮的金属光泽，常被误认为是黄金，故又称为“愚人金”。化学成分是FeS2，常有完好的晶形，呈立方体、八面体、五角十二面体及其聚形。立方体晶面上有与晶棱平行的条纹，各晶面上的条纹相互垂直。集合体呈致密块状、粒状或结核状。浅黄（铜黄）色，条痕绿黑色，强金属光泽，不透明，无解理，参差状断口。摩氏硬度较大，达6-6.5，小刀刻不动。比重4.95.2。在地表条件下易风化为褐铁矿。辉铜矿（Chalcocite）分子式为Cu2S（Cu79.86%，S20.14%，常含银），是炼铜主要的矿砂，因为铜占它的成分比例很高(67%的原子是铜原子，几乎占了80%的重量)，而且很容易就可以把铜和硫分开。晶形呈假六方形的短柱状或厚板状，通常呈致密块状、粉末状、烟灰状。暗铅灰色。条痕暗灰色。金属光泽。硬度23。略具延展性。小刀刻画时不成粉末，却留下光亮刻痕。比重5.55.8。导电性好。鉴定特征：以其暗铅灰色、低硬度和弱延展性区别于其他含铜硫化物；可以从它的颜色、硬度、易熔和易污手等特性中，加以鉴定。成因产状：见于热液成因的铜矿床中，是构成富铜贫硫矿石的主要成分，常与斑铜矿共生；外生辉铜矿见于含铜硫化物矿床氧化带下部。蓝铜矿（Azurite）蓝铜矿是一种碱性铜碳酸盐矿物，也叫石青。它常与孔雀石一起产于铜矿床的氧化带中。蓝铜矿可作为铜矿石来提炼铜，也用作蓝颜料，质优的还可制作成工艺品。它还是寻找铜矿的标志矿物。蓝铜矿为柱状、厚板状、粒状、钟乳状、土状等。深蓝色有玻璃光泽。Cu3CO32(OH)2，理论组成(wB%)：CuO 69.24，CO2 25.53，H2O 5.23。成分相当稳定。物理性质 深蓝色，土状块体呈浅蓝色。浅蓝色条痕。晶体呈玻璃光泽，土状块体呈土状光泽。透明至半透明，贝壳状断口。硬度3.54。性脆。相对密度3.73.9。 产状与组合 产于铜矿床氧化带、铁帽及近矿围岩的裂隙中，常与孔雀石共生或伴生，其形成一般稍晚于孔雀石，但有时也被孔雀石所交代。铜蓝covellite化学成分为CuS。含铜量66.48，因呈靛蓝色而得名。炼铜的主要矿物原料。晶体为六方晶系，呈六方片状。具平行底面完全解理。金属光泽或光泽暗淡，莫氏硬度1.52，比重4.67。主要产于含铜硫化物矿床次生富集带中(由硫酸铜溶液交代黄铜矿、斑铜矿等硫化物而成)。常与辉铜矿伴生，组成含铜很富的矿石。具有金属光泽，一般为片状，或像一层膜似的覆盖在其他矿物或岩石上，也可像一团烟灰一样。形态：单晶体极为少见，呈细薄六方板状或片状。通常多以粉末状和被膜状集合体出现；颜色：靛蓝，浅蓝，深蓝或黑色；条痕：灰黑；透明度：不透明光泽：金属光泽；硬度：1.5-2解理和断口：解理平行完全；比重：4.67g/cm3其他性质：性脆；鉴定特征靛青蓝色，低硬度；块体呵气后变紫色。黝铜矿成分Cu12Sb4S13，含 铜45.77%；与砷黝铜矿Cu12As4S13构成类质同象系列，一般所见的黝铜矿均含有一定数量的砷黝铜矿分子。等轴晶系。晶体呈四面体，但通常呈粒状或致密块状集合体。钢灰至铁黑色，新鲜断口呈黝黑色。条痕与颜色相同。金属或半金属光泽。硬度34。比重 4.45.1 。见于各种成因的含铜热液矿床中。常与其他含铜矿物一起作为铜矿石利用。胆矾成分 CuSO4 5H2O ，有时含镁和锌。三斜晶系，晶体呈厚板状，集合体呈钟乳状、肾状或粒状。蓝色，玻璃光泽。解理平行110不完全，断口贝壳状。硬度2.5，性脆。比重2.29。为含铜硫化物的氧化产物。见于铜矿床氧化带中。可用作杀虫剂及化工原料。赤铜矿成分 Cu2O，含Cu 88.8%。等轴晶系。晶体呈细小八面体形，有时呈针状或毛发状称为针赤铜矿；集合体呈粒状、致密块状或土状。暗红色