各类铜矿物的基本特征

1、各类铜矿物的基本特征（资料整理）按想整理出一组文章，矿物类型复杂的金属矿床，如钨矿、铜矿、镍矿、 铁矿；还有复杂的造岩矿物，如石英、云母、长石；及胶结物等。引言：铜矿勘查，涉及到铜矿物，将各类铜矿物的基本特征进行总结，供 工作参考。一、铜简介铜是一种过渡元素，化学符号Cu，原子序数29。铜是一种紫红色金属，纯 铜是柔软的金属，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。二、铜矿物分类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。自然铜：铜的硫化物：

2、黄铜矿（含铜34.6%）、斑铜矿（63.3%）、辉铜矿（79.9%）、 铜蓝（66.5%） 、 方黄铜矿 （23.4%） 、 黝铜矿 （46.7%） 、 砷黝铜矿 （52.7%） 、硫砷铜矿 （48.4%） ;铜的氧化物：赤铜矿（88.8%）、黑铜矿（79.9%）;铜的硫酸盐、碳酸盐和硅酸盐矿物：孔雀石（57.5%）、蓝铜矿（55.3%）、 硅孔雀石（36.2%）、水胆矶（56.2%）、氯铜矿（59.5%）。表铜矿物化学成分及其比重矿物 名称化学成分比重莫氏 硬度分子式元素或氧化物（%）自然铜自然铜Cu100Cu8.88.92.53铜的硫化物黄铜矿CuFeS234.5Cu4.14.33.54辉

3、铜矿CU2S79.8Cu5.55.82.53斑铜矿Cu5FeS463.3Cu4.95.43铜蓝矿CuS66.4Cu4.661.52黝铜矿4Cu2S Sb2S352.1Cu4.44.534.5砷黝铜矿4CU2S AS2S357.5Cu4.44.534斜方硫砷铜矿3CU2S As2S548.3Cu4.44.533.5铜的氧化物赤铜矿CU2O88.8Cu5.86.23.54黑铜矿CuO79.85Cu5.826.25 3.54铜的盐类矿物蓝铜矿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氯铜矿CuCb 3Cu (OH)259.5Cu3.753.7733.5水胆矶CuSO33Cu (OH)256.2Cu3.83.93.54胆矶CuSO45H2O31.8Cu2.12.32.5三、铜矿物基本特征（一）自然铜（Copper）成分Cu,原生自然铜成分中有时含银和金等。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。自然铜是地质作用中还原条件下的产物，形成于原生热液矿床；也见于含铜硫化物矿

5、床氧化带下部，常与赤铁矿、孔雀石、辉铜矿等伴生，由铜的硫化物还 原而成：CuFeS2（黄铜矿）+402CuSO4+ FeSO2CusO4+2FeSC4+H2OCu2O（赤铜矿）+Fe2（SO4）3+H2SO4CU2O+H2SO4CuSO4+H2O+Cu（自然铜）自然铜有时亦交代砂砾岩的胶结物，出现于含铜砂岩中。在氧化条件下不稳 定，常转变为铜的氧化物和碳酸盐，如赤铜矿（CU2O）、黑铜矿（CuO）、孔雀石、 蓝铜矿等。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。(二)铜的硫化物1.黄铜矿(Chalcopyrite)成分CuFeS2

6、,含Cu34.56%。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4.14.3 g/cm3。黄铜矿产状与组合：分布较广。 岩浆型，产于与基性、超基性岩有关的铜 镍硫化物矿床中，与磁黄铁矿、镍黄铁矿密切共生。接触交代型，与 磁铁矿、 黄铁矿、磁黄铁矿等共生；亦可与毒砂或方铅矿、闪锌矿等共生。热液型，常 呈中温热液充填或交代脉状，与黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、斑铜矿、辉钼矿及方解石、石英等共生。沉积型，产于砂页岩型铜矿中，是沉积岩中的层控铜矿， 矿床产在一套沉积岩或沉积变质岩中， 它是世界上铜矿主要工

7、业类型之一， 占世 界铜储量30%左右，矿床以其规模大，品位高，伴生组分丰富为特点，因而其经 济价值巨大。在地表风化条件下遭受氧化后形成CuSO4和FeSC4，硫酸铜当与含 碳酸的溶液作用时形成孔雀石、蓝铜矿或褐铁矿铁帽；在次生富集带则转变为斑 铜矿和辉铜矿，可作找矿标志。 黄铜矿是炼铜的主要矿石矿物之一。22.斑铜矿(Bornite)5成分为Cu5Fe,含Cu63.33%。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。产于基性岩及有关的Cu-Ni等矿床中，与黄铜矿、钛铁矿等共生。产于热液 型矿床

8、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。次生斑铜矿形成于铜矿床的次生富集带。特有的暗铜红色及锖 色，硬度低。溶于硝酸，有铜的焰色反应。是炼铜的主要矿石矿物之一。com3.辉铜矿(chalcocite)成分Cu2S，含Cu79.86%。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5.55.8 g/cnf。见于热液成因的铜矿床

9、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。 是炼铜的主要矿石矿物之一。成分CuS。含Cu66.5%。六方晶系。通常薄片状、被膜状或烟灰状集合体。 靛蓝色。条痕灰色至黑色。 金属光泽。 硬度1.52。 解理平行底面0001完全 密度4.591.67 g/c*。薄片稍具弹性。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Hl成分CuFe2S3，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。方黄铜矿是一种 铜和铁的硫化物矿物，它们通

10、常黄铜矿或磁黄铁矿产在一起，具有金属光泽，黄色或古铜黄色，条痕黑色，不透明。摩氏硬度3.54,金属光泽，比重4.1g/cm3，解理不完全，断口贝壳状。具纵向条纹。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。次要的少见铜矿物。6.黝铜矿(Tetrahedrite)成分Cu12Sb4S13, 含Cu45.77%,是一种铜、锑的硫化物矿物，与砷黝铜矿(tennanitite)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

11、属光泽。硬度34密度4.45.1g/cm3。通常呈致密块状或粒状见于铜、铅、锌、银等金属硫化物的热液矿床中。黝 铜矿虽然是分布最广的一种硫盐矿物，但数量一般不大，通常与伴生的其他铜矿 物一起作为铜矿石利用。银黝铜矿是提炼银的来源之一。7.硫砷铜矿（enargite）成分Cu3AsS4,含Cu48.3%。斜方晶系。晶体常呈柱体，但通常呈密块状或 致粒状集合体。钢灰至铁黑色。条痕灰黑色。金属光泽。硬度3.5。解理平行斜方柱110完全。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。（三）铜的氧化物1.赤铜矿（cuprite）.成分为Cu2O，含

12、C88.82%。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，常与自然铜、孔雀石、蓝铜矿、硅孔雀石、褐铁矿相伴共生, 是含铜硫化物氧化后的产物。可作为铜矿石利用。16 -1718aI1kii19oBaiS(四)铜的硫酸盐、碳酸盐和硅酸盐矿物1.孔雀石(Malachite)成分为Cu2CO3(OH)2,Cu57.4%。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。硬度3.5-4。密度3.9-4.0g/cm3。遇盐

13、酸起泡。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孔雀石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2.蓝铜矿(Azurite)成分Cu3CO32(OH)2,含Cu55.2%。单斜晶系。晶体呈短柱状或厚板状，通 常呈粒状、块状或放射状，以及土状或皮壳状集合体。深蓝色，土状或皮壳状者 淡蓝色。玻璃光泽。硬度3.54。密度3.73.9g/cm3。遇盐酸起泡。蓝铜矿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

14、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。3.硅孔雀石(Chrysocolla)成分(Ca,AI)2H2Si2O5(OH)4nH2O。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， 玻璃光泽，土状者呈土状光泽。硬度24。密度2.02.4g/cm3。硅孔雀石又名凤凰石，是水合铜硅酸盐矿物，为一种次生的含铜矿物。在很 多铜矿地区都会存在这种由铜矿分解而成的矿物，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。这是因为铜矿遇到含 二氧化硅 的水而发生

15、化学变化而产生的。 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。；苗J4.水胆矶(Bianchardite)成分Cu4SO4(OH)6。晶体属单斜晶系。单晶为短柱至针状之透明至半透明晶 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。比重3.54克/厘米3。断口是参差状，有一个方向的良好解理。属于易脆矿物。水胆矶是一种次生矿物，常 生于铜矿床上部的氧化带中。245.氯铜矿(Atacamite)成分Cu2CI(OH)3。含CuO50.4%。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

16、鞭面体完全。硬度5。密度3.28-3.35克/厘米3。氯铜矿在铜矿床的氧化带中呈次生矿物产出，尤其是在干燥气候条件下，通常与孔雀石、蓝铜矿和石英伴生。氯铜矿也形成于火山口周围；四、铜、铁、硫矿物转化与分异黄铜矿、磁黄铁矿（和黄铁矿）是早期高温低硫时最普遍的组合，硫化铁通常在黄铜矿前结晶。温度降低而硫的浓度增高，在含量Fe大于Cu时，黄铜矿、黄铁矿共生，而含量Cu大于Fe时黄铜矿、斑铜矿共生。低硫铜铁化合物高温时 形成的固溶体，在温度降低后，易于分解为辉铜矿斑铜矿、黄铜矿斑铜矿、黄铜 矿方黄铜矿等。进一步降温氧化，硫的浓度又增高，不但硫化铁中已全部为对硫S22-，而硫化铜中也有了部分对硫（铜兰C

17、uS CuS）,除斑铜矿、辉铜矿外， 黄铁矿开始与铜兰共生。磁铁矿与磁黄铁矿、黄铁矿和黄铜矿在高温时共生，氧 的浓度增加后，Fe2+逐渐氧化成Fe3+，磁黄铁矿变得不稳定而为磁铁矿所交代。 但硫和铁的结合虽不稳定，而硫和铜的结合却是稳定的（如黄铜矿），厚大的磁 铁矿体在深处变为磁黄铁矿和黄铜矿， 其原因即在于此。在氧增高时，铁与氧化 合成磁铁矿，而铜与硫化合可以形成少铁多铜的斑铜矿以代替黄铜矿。氧化更强时，铁全部从铜铁硫化物中分离出来， 贫铁的斑铜矿为无铁的辉铜矿所代替， 此 时全部铁氧化为赤铁矿，形成赤铁矿与辉铜矿的组合。总之，铁与氧的亲和力比 铜与氧的亲和力强。因此当Fe2+愈多地氧化成Fe3+,铁从铜铁硫化物中分离出来，形成铁的氧化物也愈多；而铜则留下来在硫化物中形成