引言：銅礦勘查，涉及到(dào)銅礦物，将各類銅礦物的基本特征進行總結，供工(gōng)作(zuò)參考。
銅簡介
銅是一種過渡元素，化學符号Cu，原子序數29。銅是一種紫紅(hóng)色金(jīn)屬，純銅是柔軟的金(jīn)屬，硬度2.5～3，比重8.5～9，延性和(hé)導熱性強，導電性高(gāo)。由于這(zhè)些(xiē)性質以及能(néng)與鋅、鉛、鎳、鋁和(hé)钛組合成合金(jīn)的性能(néng)，銅被廣泛地應用(yòng)于電器、機械、車輛、船(chuán)舶工(gōng)業和(hé)民用(yòng)器具等方面。
銅礦物分類
在自(zì)然界中出現(xiàn)的含銅礦物約有280多種，其中16種具有工(gōng)業意義。
自(zì)然銅；銅的硫化物：黃銅礦（含銅34.6%）、斑銅礦（63.3%）、輝銅礦（79.9%）、銅藍（66.5%）、方黃銅礦（23.4%）、黝銅礦（46.7%）、砷黝銅礦（52.7%）、硫砷銅礦（48.4%）；
銅的氧化物：赤銅礦（88.8%）、黑銅礦（79.9%）；
銅的硫酸鹽、碳酸鹽和(hé)矽酸鹽礦物：孔雀石（57.5%）、藍銅礦（55.3%）、矽孔雀石（36.2%）、水(shuǐ)膽礬（56.2%）、氯銅礦（59.5%）。
表 銅礦物化學成分及其比重
銅礦物基本特征
（一）自(zì)然銅(Copper)
成分Cu，原生自(zì)然銅成分中有時(shí)含銀和(hé)金(jīn)等。等軸晶系。晶體呈立方體，但(dàn)少見；一般呈樹枝狀、片狀或緻密塊狀集合體。銅紅(hóng)色，表面易氧化成褐黑色。條痕呈光亮(liàng)的銅紅(hóng)色。金(jīn)屬光澤。硬度2.5~3。具強延展性。斷口呈鋸齒狀。爲電和(hé)熱的良導體。密度8.5~8.9g/cm3。
自(zì)然銅是地質作(zuò)用(yòng)中還原條件下(xià)的産物，形成于原生熱液礦床；也(yě)見于含銅硫化物礦床氧化帶下(xià)部，常與赤鐵(tiě)礦、孔雀石、輝銅礦等伴生，由銅的硫化物還原而成：
CuFeS2(黃銅礦) +4O2 →CuSO4+ FeSO4
2CuSO4+2FeSO4+H2O →Cu2O(赤銅礦)+Fe2(SO4)3+H2SO4
Cu2O+H2SO4 →CuSO4+H2O+Cu(自(zì)然銅)
自(zì)然銅有時(shí)亦交代砂礫岩的膠結物，出現(xiàn)于含銅砂岩中。在氧化條件下(xià)不穩定，常轉變爲銅的氧化物和(hé)碳酸鹽，如赤銅礦(Cu2O)、黑銅礦(CuO)、孔雀石、藍銅礦等。
熱液成因的原生自(zì)然銅常呈浸染狀見于一些(xiē)熱液礦床中。含銅砂岩中亦常有自(zì)然銅産出。大(dà)量積聚時(shí)可作(zuò)銅礦石利用(yòng)。
（二）銅的硫化物
1．黃銅礦(Chalcopyrite)
成分CuFeS2，含Cu34.56%。四方晶系。晶體呈四方雙錐或四方四面體，但(dàn)很(hěn)少見；經常呈粒狀或緻密塊狀集合體。黃銅色。表面常因氧化而呈暗黃或斑狀锖色。條痕綠黑色。硬度3~4。密度4.1~4.3 g/cm3。
黃銅礦産狀與組合：分布較廣。①岩漿型，産于與基性、超基性岩有關的銅鎳硫化物礦床中，與磁黃鐵(tiě)礦、鎳黃鐵(tiě)礦密切共生。②接觸交代型，與磁鐵(tiě)礦、黃鐵(tiě)礦、磁黃鐵(tiě)礦等共生；亦可與毒砂或方鉛礦、閃鋅礦等共生。③熱液型，常呈中溫熱液充填或交代脈狀，與黃鐵(tiě)礦、方鉛礦、閃鋅礦、斑銅礦、輝钼礦及方解石、石英等共生。④沉積型，産于砂頁岩型銅礦中，是沉積岩中的層控銅礦，礦床産在一套沉積岩或沉積變質岩中，它是世界上(shàng)銅礦主要工(gōng)業類型之一，占世界銅儲量30%左右，礦床以其規模大(dà),品位高(gāo)，伴生組分豐富爲特點，因而其經濟價值巨大(dà)。在地表風(fēng)化條件下(xià)遭受氧化後形成CuSO4和(hé)FeSO4，硫酸銅當與含碳酸的溶液作(zuò)用(yòng)時(shí)形成孔雀石、藍銅礦或褐鐵(tiě)礦鐵(tiě)帽；在次生富集帶則轉變爲斑銅礦和(hé)輝銅礦，可作(zuò)找礦标志。黃銅礦是煉銅的主要礦石礦物之一。
2．斑銅礦(Bornite)
成分爲Cu5FeS4，含Cu63.33%。等軸晶系。通常呈粒狀或緻密塊狀集合體。新鮮斷口呈銅紅(hóng)色，表面因氧化而呈藍紫斑狀的锖色，因而得名。條痕灰黑色。硬度3。密度4.9~5.0g/cm3。
産于基性岩及有關的Cu-Ni等礦床中，與黃銅礦、钛鐵(tiě)礦等共生。産于熱液型礦床中的斑銅礦，常含有顯微片狀黃銅礦包裹體，與黃銅礦、黃鐵(tiě)礦、方鉛礦、黝銅礦、硫砷銅礦、輝銅礦等共生；有時(shí)與輝钼礦、自(zì)然金(jīn)等共生。還見于某些(xiē)夕卡岩礦床中，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(tiě)礦等。次生斑銅礦形成于銅礦床的次生富集帶。特有的暗銅紅(hóng)色及锖色，硬度低(dī)。溶于硝酸，有銅的焰色反應。是煉銅的主要礦石礦物之一。
3．輝銅礦(chalcocite)
成分Cu2S，含Cu79.86%。斜方晶系。晶體少見，通常呈煙(yān)灰狀、粒狀或緻密塊狀。鉛灰色。條痕暗灰。金(jīn)屬光澤。硬度2~3。略具延展性，以小(xiǎo)刀(dāo)刻劃留下(xià)光亮(liàng)的溝痕。密度5.5~5.8 g/cm3。見于熱液成因的銅礦床中，是構成富銅貧硫礦石的主要成分，常與斑銅礦共生；外(wài)生輝銅礦見于含銅硫化物礦床氧化帶下(xià)部。是煉銅的主要礦石礦物之一。
4．銅藍(Covellite)
成分CuS。含Cu66.5％。六方晶系。通常薄片狀、被膜狀或煙(yān)灰狀集合體。靛藍色。條痕灰色至黑色。金(jīn)屬光澤。硬度1.5~2。解理(lǐ)平行底面{0001}完全。密度4.59~1.67 g/cm3。薄片稍具彈性。銅藍主要是外(wài)生成因，是含銅硫化物礦床次生富集帶中最爲常見的礦物。由熱液形成的銅藍極其少見。是煉銅的礦石礦物之一。
5．方黃銅礦
成分CuFe2S3，斜方晶系，晶體常爲拉長的扁平棱柱體，有時(shí)形成V型雙晶或放(fàng)射狀六連晶或片狀集合體，塊狀少見。方黃銅礦是一種銅和(hé)鐵(tiě)的硫化物礦物，它們通常黃銅礦或磁黃鐵(tiě)礦産在一起，具有金(jīn)屬光澤，黃色或古銅黃色，條痕黑色，不透明(míng)。摩氏硬度3.5~4，金(jīn)屬光澤，比重4.1g/cm3，解理(lǐ)不完全，斷口貝殼狀。具縱向條紋。常與黃銅礦、石英、自(zì)然金(jīn)、菱鐵(tiě)礦、方解石、黃鐵(tiě)礦、磁黃鐵(tiě)礦、及其他(tā)銅硫化物共生。次要的少見銅礦物。
6．黝銅礦(Tetrahedrite)
成分Cu12Sb4S13，含Cu45.77%，是一種銅、銻的硫化物礦物，與砷黝銅礦（tennanitite）Cu12As4S13構成類質同象系列。一般所見的黝銅礦均含有一定數量的砷黝銅礦分子。等軸晶系。晶體呈四面體，但(dàn)通常呈粒狀或緻密塊狀集合體。鋼灰至鐵(tiě)黑色，新鮮斷口呈黝黑色。條痕與顔色相同。半金(jīn)屬光澤。硬度3~4。密度4.4~5.1g/cm3。
通常呈緻密塊狀或粒狀見于銅、鉛、鋅、銀等金(jīn)屬硫化物的熱液礦床中。黝銅礦雖然是分布最廣的一種硫鹽礦物，但(dàn)數量一般不大(dà)，通常與伴生的其他(tā)銅礦物一起作(zuò)爲銅礦石利用(yòng)。銀黝銅礦是提煉銀的來(lái)源之一。
7．硫砷銅礦(enargite)
成分Cu3AsS4，含Cu48.3%。斜方晶系。晶體常呈柱體，但(dàn)通常呈密塊狀或緻粒狀集合體。鋼灰至鐵(tiě)黑色。條痕灰黑色。金(jīn)屬光澤。硬度3.5。解理(lǐ)平行斜方柱{110}完全。密度4.4~4.5g/cm3。主要見于中溫熱液銅礦床中，與黃銅礦、黝銅礦等共生。富集時(shí)可作(zuò)煉銅的礦石。
（三）銅的氧化物
1．赤銅礦(cuprite)
成分爲Cu2O，含C88.82％。等軸晶系。晶體呈細小(xiǎo)八面體，有時(shí)呈針狀或毛發狀稱爲針赤銅礦。集合體呈緻密塊狀、粒狀或土狀。暗紅(hóng)色。條痕褐紅(hóng)色。金(jīn)剛光澤或半金(jīn)屬光澤。硬度3.5~4。密度6g/cm3。形成于外(wài)生條件下(xià)，主要見于銅礦床的氧化帶，常與自(zì)然銅、孔雀石、藍銅礦、矽孔雀石、褐鐵(tiě)礦相伴共生，是含銅硫化物氧化後的産物。可作(zuò)爲銅礦石利用(yòng)。
2．黑銅礦(Tenorite)
成分CuO，含Cu79.9%。單斜晶系。黑或灰黑色。條痕灰黑色。半金(jīn)屬光澤。性脆。硬度3.5。密度5.8~6.4g/cm3。黑銅礦産于銅礦床氧化帶和(hé)熔岩裏，是輝銅礦風(fēng)化産物，與黃銅礦、斑銅礦、赤銅礦、赤銅鐵(tiě)礦、自(zì)然銅、銅藍、孔雀石等礦物共生或伴生；熔岩裏産出的黑銅礦是升華作(zuò)用(yòng)的産物主，是含銅硫化物氧化後的産物。
（四）銅的硫酸鹽、碳酸鹽和(hé)矽酸鹽礦物
1．孔雀石(Malachite)
成分爲Cu2[CO3](OH)2，Cu57.4%。單斜晶系。晶體呈針狀，通常呈放(fàng)射狀或鐘(zhōng)乳狀集合體。綠色。玻璃光澤。硬度3.5－4。密度3.9－4..0g/cm3。遇鹽酸起泡。
孔雀石是原生含銅硫化物氧化後所形成的次生礦物，産于含銅硫化物礦床氧化帶中，經常與藍銅礦共生。它們的出現(xiàn)可作(zuò)爲尋找原生銅礦床的标志。塊大(dà)色美(měi)的孔雀石是工(gōng)藝雕刻品的材料，粉末用(yòng)制顔料，稱石綠。亦可作(zuò)中藥藥用(yòng)，稱綠青。大(dà)量聚積時(shí)可作(zuò)爲銅礦石利用(yòng)。
2．藍銅礦(Azurite)
成分Cu3[CO3]2(OH)2，含Cu55.2%。單斜晶系。晶體呈短柱狀或厚闆狀，通常呈粒狀、塊狀或放(fàng)射狀，以及土狀或皮殼狀集合體。深藍色，土狀或皮殼狀者淡藍色。玻璃光澤。硬度3.5~4。密度3.7~3.9g/cm3。遇鹽酸起泡。
藍銅礦是原生含銅硫化物氧化後所形成的次生礦物，産于含銅硫化物礦床氧化帶中，經常與孔雀石共生。它們的出現(xiàn)可作(zuò)爲尋找原生銅礦床的标志。粉末用(yòng)制藍色顔料，稱石青。藥用(yòng)，稱扁青。大(dà)量聚積時(shí)可作(zuò)爲銅礦石利用(yòng)。
3．矽孔雀石(Chrysocolla)
成分(Ca,Al)2H2Si2O5(OH)4·nH2O。隐晶質或膠狀集合體，呈鐘(zhōng)乳狀、皮殼狀、土狀。綠色、淺藍綠色，含雜(zá)質時(shí)可變成褐色、黑色。蠟狀光澤，具陶瓷狀外(wài)觀，玻璃光澤，土狀者呈土狀光澤。硬度2~4。密度2.0~2.4g/cm3。
矽孔雀石又名鳳凰石，是水(shuǐ)合銅矽酸鹽礦物，爲一種次生的含銅礦物。在很(hěn)多銅礦地區(qū)都會(huì)存在這(zhè)種由銅礦分解而成的礦物，主要産在含銅礦床的氧化帶中，常與孔雀石、藍銅礦、赤銅礦，自(zì)然銅共生。這(zhè)是因爲銅礦遇到(dào)含二氧化矽的水(shuǐ)而發生化學變化而産生的。此外(wài)，也(yě)常和(hé)玉髓相伴一起出現(xiàn)，爲部分藍色或綠色玉髓的重要内含物。
4．水(shuǐ)膽礬(Blanchardite)
成分Cu4SO4(OH)6。晶體屬單斜晶系。單晶爲短柱至針狀之透明(míng)至半透明(míng)晶體，有時(shí)亦呈闆狀、腎狀或纖維狀集合體。顔色爲翠綠色、黑綠色甚至爲全黑。淡綠色條痕。具有玻璃至珍珠光澤。硬度3.5～4。比重3.5～4克/厘米3。斷口是參差狀，有一個方向的良好(hǎo)解理(lǐ)。屬于易脆礦物。水(shuǐ)膽礬是一種次生礦物，常生于銅礦床上(shàng)部的氧化帶中。
5．氯銅礦(Atacamite)
成分Cu2Cl(OH)3。含CuO50.4%。三方晶系。晶體呈短柱狀。綠至藍綠色。條痕綠色。玻璃光澤。解理(lǐ)平行鞭面體完全。硬度5。密度3.28－3.35克/厘米3 。
氯銅礦在銅礦床的氧化帶中呈次生礦物産出，尤其是在幹燥氣候條件下(xià)，通常與孔雀石、藍銅礦和(hé)石英伴生。氯銅礦也(yě)形成于火山口周圍；
四、銅、鐵(tiě)、硫礦物轉化與分異
黃銅礦、磁黃鐵(tiě)礦（和(hé)黃鐵(tiě)礦）是早期高(gāo)溫低(dī)硫時(shí)最普遍的組合，硫化鐵(tiě)通常在黃銅礦前結晶。溫度降低(dī)而硫的濃度增高(gāo)，在含量Fe大(dà)于Cu時(shí)，黃銅礦、黃鐵(tiě)礦共生，而含量Cu大(dà)于Fe時(shí)黃銅礦、斑銅礦共生。低(dī)硫銅鐵(tiě)化合物高(gāo)溫時(shí)形成的固溶體，在溫度降低(dī)後，易于分解爲輝銅礦斑銅礦、黃銅礦斑銅礦、黃銅礦方黃銅礦等。進一步降溫氧化，硫的濃度又增高(gāo)，不但(dàn)硫化鐵(tiě)中已全部爲對(duì)硫[S2]2-，而硫化銅中也(yě)有了(le)部分對(duì)硫（銅蘭CuS、CuS2），除斑銅礦、輝銅礦外(wài)，黃鐵(tiě)礦開(kāi)始與銅蘭共生。磁鐵(tiě)礦與磁黃鐵(tiě)礦、黃鐵(tiě)礦和(hé)黃銅礦在高(gāo)溫時(shí)共生，氧的濃度增加後，Fe2+逐漸氧化成Fe3+，磁黃鐵(tiě)礦變得不穩定而爲磁鐵(tiě)礦所交代。但(dàn)硫和(hé)鐵(tiě)的結合雖不穩定，而硫和(hé)銅的結合卻是穩定的（如黃銅礦），厚大(dà)的磁鐵(tiě)礦體在深處變爲磁黃鐵(tiě)礦和(hé)黃銅礦，其原因即在于此。
在氧增高(gāo)時(shí)，鐵(tiě)與氧化合成磁鐵(tiě)礦，而銅與硫化合可以形成少鐵(tiě)多銅的斑銅礦以代替黃銅礦。氧化更強時(shí)，鐵(tiě)全部從(cóng)銅鐵(tiě)硫化物中分離出來(lái)，貧鐵(tiě)的斑銅礦爲無鐵(tiě)的輝銅礦所代替，此時(shí)全部鐵(tiě)氧化爲赤鐵(tiě)礦，形成赤鐵(tiě)礦與輝銅礦的組合。總之，鐵(tiě)與氧的親和(hé)力比銅與氧的親和(hé)力強。因此當Fe2+愈多地氧化成Fe3+，鐵(tiě)從(cóng)銅鐵(tiě)硫化物中分離出來(lái)，形成鐵(tiě)的氧化物也(yě)愈多；而銅則留下(xià)來(lái)在硫化物中形成含鐵(tiě)愈貧、直至無鐵(tiě)的硫化物。故還原條件下(xià)高(gāo)Fe3+（含銅）硫化物與磁鐵(tiě)礦共生，而氧化條件下(xià)高(gāo)銅硫化物則與赤鐵(tiě)礦共生。由此可見，随着氧化加強，銅、鐵(tiě)因與硫、氧結合傾向不同而逐步分異。
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