文化伟人代表作图释书系:自然史
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斑铜矿、黄铜矿与辉铜矿

铜是人类最早使用的金属,它的使用对早期人类文明的进步有着深远影响。随着生产的发展,天然铜制造的生产工具已不敷应用,生产的发展促使人们找到了从铜矿中取得铜的方法,这些铜矿包括斑铜矿、黄铜矿与辉铜矿。

斑铜矿是铜和铁的硫化物矿物,含铜量63.3%,是提炼铜的主要矿物原料之一。形成于热液成因的斑岩铜矿中,与黄铜矿、石英和方铅矿等矿物共生;也形成于铜矿床的次生富集带,但因不稳定而被次生辉铜矿和铜蓝置换。其晶体为立方体、八面体和菱形十二面体,常有弯曲、不平坦晶面,通常呈致密块状或不规则粒状;颜色为暗铜红色,风化面常被蓝紫斑状锖色覆盖,呈蓝色、紫色,因而有“孔雀石”之称;条痕为灰黑色,不透明,有金属光泽。世界代表性产地有美国蒙大拿州的比尤特、墨西哥卡纳内阿和智利丘基卡马塔等。

斑铜矿
斑铜矿在许多铜矿床中多有分布;在热液成因的斑岩铜矿中,它与黄铜矿,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;莫氏硬度为3.0。

黄铜矿的化学成分为CuFeS2,形成于硫化物矿床。晶体呈假四方体,通常为双晶,晶面布满条纹。集合体常为不规则的粒状或致密块状。通体黄铜色,表面常有斑驳的蓝紫色晕彩,条痕绿黑色,金属光泽,不透明。黄铜矿与黄铁矿、自然金有些类似,但其较低的硬度与黄铁矿相区别,其绿黑色条痕及溶于硝酸的特性与自然金相区别。黄铜矿是最重要的铜矿石之一,是仅次于黄铁矿的最常见的硫化物之一。是一种较常见的铜矿物,几乎可形成于不同的环境下。但它主要是热液作用和接触交代作用的产物,常可形成具有一定规模的矿床。其产地遍布世界各地。在工业上,它是炼钢的主要原料。在宝石学领域,它很少被单独利用,只是偶尔用作黄铁矿的代用品。世界著名产地有西班牙的里奥廷托、德国的曼斯菲尔德、瑞典的法赫伦、美国的亚利桑那和田纳西州、智利的丘基卡马塔等。

黄铜矿
黄铜矿是世界分布最广的铜矿物,炼铜的最主要矿物原料。莫氏硬度为3.5~4.0,比重为4.1~4.3;常呈致密块状或分散粒状,产于多种类型的铜矿床中。黄铜矿在地表易风化成孔雀石和蓝铜矿。

辉铜矿的化学成分为Cu2S,与石英、方解石等共生于热液矿脉中,常见晶体为块状集合体。颜色为暗深灰色,不透明,带金属光泽;溶于硝酸,燃烧时火焰为绿色,并释放出二氧化硫气体。所有铜的硫化物中辉铜矿的含铜量最高,达79.86%,是提炼铜的重要矿物原料。其主要产地有美国阿拉斯加州的肯纳科特、内华达州的伊利、亚利桑那州的莫伦西、纳米比亚的楚梅布等。

辉铜矿
辉铜矿呈暗铅灰色,风化后表面呈黑色,有金属光泽;莫氏硬度为2.5~3.0,硬度低,延展性弱;含铜量高,是提炼铜的重要矿物原料。