Bornite
一种以矿物学家伊格纳兹·冯·波恩命名的虹彩铜矿石。
斑铜矿,常被称为孔雀矿石,是一种硫化物矿物,化学式为Cu5FeS4。它结晶于正交晶系(假立方),是铜的重要来源。新鲜表面呈棕色至铜红色,但很快会氧化成虹彩般的蓝色和紫色,因此得名孔雀铜或孔雀矿石。
作为关键的铜矿石矿物,斑铜矿广泛分布于斑岩铜矿床中,通常与更常见的黄铜矿共生。在铜矿床的表生富集带中,黄铜矿和斑铜矿通常被辉铜矿和铜蓝所取代。斑铜矿也以浸染状形式出现在镁铁质火成岩、接触变质矽卡岩矿床、伟晶岩和含铜沉积页岩中。其铜含量约为质量的63%,是一种重要的矿石。
在高于228°C(442°F)的温度下,斑铜矿的结构为等轴晶系,晶胞边长约为5.50 Å。该结构具有立方密堆积的硫原子,铜和铁原子随机占据立方体八分体中八个四面体位点中的六个。冷却后,铁和铜原子变得有序:5.5 Å的子晶胞中所有八个四面体位点被填满,与只有四个被填满的子晶胞交替出现,从而将对称性降低为正交晶系。
铜和铁的相对含量可能变化很大,固溶体可延伸至黄铜矿(CuFeS2)和蓝辉铜矿(Cu9S5)。黄铜矿、蓝辉铜矿和辉铜矿的乳滴状和叶片状出溶现象很常见。
罕见晶体大致呈立方体、十二面体或八面体,但斑铜矿通常呈块状。沿{111}晶向出现贯穿双晶。
斑铜矿在全球的铜矿石中均有产出。著名的晶体产地包括美国蒙大拿州的比尤特和康涅狄格州的布里斯托尔;英格兰伊利甘的卡恩布雷矿及其他康沃尔地区;奥地利东蒂罗尔的弗罗斯尼茨阿尔卑斯山;津巴布韦洛马贡迪地区的曼古拉矿;摩洛哥塔拉特的努瓦矿;塔斯马尼亚西海岸;以及哈萨克斯坦的杰兹卡兹甘。在西澳大利亚皮尔巴拉地区的赤铁矿中也发现其踪迹。斑铜矿还曾在暴露于热矿泉环境的历史铜器和青铜器上被发现,但这种铜绿被认为很罕见。
斑铜矿于1725年首次在波希米亚(现捷克共和国卡罗维发利地区)的矿石山脉中被描述,并于1845年以奥地利矿物学家伊格纳兹·冯·波恩的名字命名。自古代以来,斑铜矿就被视为含铜矿物,但由于外观相似且常与其他铜硫化物共生,经常被混淆。早期文明开采含斑铜矿的矿石以获取铜,用于生产工具、武器、装饰品、钱币等物品,支撑了青铜时代及后来的金属加工文化。随着18和19世纪采矿和矿物学科学的发展,斑铜矿被确认为一种独特的矿物,并作为铜矿石的重要性日益增加。工业革命期间,为满足电气布线、蒸汽机、机械、建筑和交通等领域对铜日益增长的需求,含斑铜矿的大型热液铜矿床被广泛开采。20世纪,地质勘探、矿石加工和冶金提取技术的改进使得从低品位含斑铜矿矿床中高效回收铜成为可能,进一步提升了其经济价值。由于其高铜含量且常与其他有价值的硫化物矿物共生,斑铜矿一直是世界上最重要的次生铜矿石之一,并在铜矿开采和冶金史上发挥了重要作用。
Quick Facts
- Category
- Sulfide mineral
- Formula
- Cu; 5; FeS; 4
- Molweight
- 501.88 g/mol
- Strunz
- 2.BA.10
- System
- Orthorhombic
- Class
- Dipyramidal (mmm); H-M symbol: (2/m 2/m 2/m)
- Symmetry
- Pbca
- Habit
- Granular
- massive
- disseminated – Crystals pseudocubic
- dodecahedral
- octahedral
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背景与渊源
斑铜矿,常因其鲜艳的虹彩被称为孔雀矿石,新鲜断口表面呈棕色至铜红色。暴露于空气后,这些表面会氧化成醒目的蓝色和紫色,形成赋予该矿物俗称的彩色光效。它结晶于正交晶系,但其结构为假立方;高温下,其排列为等轴晶系,具有立方密堆积的硫框架,但冷却会使铜和铁原子有序化,降低对称性。罕见晶体大致呈立方体、十二面体或八面体,但该矿物通常呈块状。沿{111}方向出现贯穿双晶。斑铜矿是一种重要的铜矿石,铜含量约为质量的63%。它全球性地产于铜矿床中,尤其在斑岩铜矿系统中与黄铜矿共生,两者在表生富集带中常被辉铜矿和铜蓝取代。该矿物也以浸染状形式出现在镁铁质火成岩、接触变质矽卡岩、伟晶岩和含铜沉积页岩中。著名的晶体产地包括美国蒙大拿州的比尤特、康涅狄格州的布里斯托尔;英格兰康沃尔的卡恩布雷矿;奥地利的弗罗斯尼茨阿尔卑斯山;津巴布韦的曼古拉矿;以及哈萨克斯坦的杰兹卡兹甘。在西澳大利亚皮尔巴拉地区的赤铁矿中也发现其踪迹。斑铜矿自古代以来就为人所知,常与其他铜硫化物混淆,于1725年首次在波希米亚的矿石山脉中被描述,后于1845年以奥地利矿物学家伊格纳兹·冯·波恩命名。自青铜时代起就被开采用于获取铜,并在工业革命期间因其电气和工业用途而变得日益重要。
阅读指南
斑铜矿自古代以来就被视为含铜矿物,尽管常与其他铜硫化物混淆。早期文明开采含斑铜矿的矿石以获取铜,用于生产工具、武器、装饰品和钱币,支撑了青铜时代及后来的金属加工文化。工业革命期间,为满足电气布线、蒸汽机、机械、建筑和交通等领域对铜的需求,含斑铜矿的大型热液矿床被广泛开采。20世纪,勘探、矿石加工和冶金提取技术的改进使得从低品位矿床中回收铜更加高效。由于其高铜含量且常与其他有价值的硫化物矿物共生,斑铜矿一直是世界上最重要的次生铜矿石之一,并在铜矿开采和冶金史上发挥了重要作用。
