黄铜矿:揭开你伪装黄金的面纱,原来你是电气化时代隐藏的大佬

本期介绍了苏格兰的黄铜矿标本。由于轻微的氧化作用,原本闪闪发光的黄铜矿呈淡淡的黄铜黄色调。标本收藏于昆明理工大学地学博物馆,属于世界岩矿标本。

铜矿是一种常见的铜铁硫化物矿物,常与微量金、银等元素混合。黄铜矿的颜色是黄铜黄色,蓝色、紫色和棕色的斑点颜色经常出现在表面。这种斑驳的颜色主要是由于黄铜矿表面氧化形成的氧化膜。经过光的干扰,薄膜在人的视觉上呈现出五颜六色的颜色,与五颜六色的肥皂泡呈现相同的颜色原理,这是由物理光学效应引起的。因此,黄铜矿的黄铜黄色属于矿物的假色,而黄铜矿的黄铜黄色则属于矿物的自色。

图为苏格兰黄铜矿标本

黄铜矿有同质多像变体,但常见的是四方晶体系统。主要单形有四方四面体、四方双锥体和四方偏三角形面体。然而,在实践中,很难看到晶体完好的黄铜矿。它们大多是不规则的颗粒状和致密的块状集合体,以及肾脏和葡萄状集合体。

黄铜矿有绿黑色条纹;金属光泽;不透明矿物。摩氏硬度为3-4;4.1-4.3的相对密度;性脆,具有导电性。

黄铜矿与黄铁矿、天然金具有相似的外观特征,总给人金光闪闪的感觉。黄铁矿和黄铜矿又称“愚人金”。与黄铁矿相比,黄铜矿的黄色色调更浓,常见的斑点色,低硬度(刀可以雕刻),很少看到完整的晶体;黄铁矿的黄色色调略浅,通常没有颜色,硬度高(刀不能雕刻),常见的立方形,五角形十二面完整晶体。此外,黄铜矿和黄铁矿在矿床中共生是很常见的。黄铜矿很容易区别于天然金,因为它的绿黑条纹、脆性和硝酸溶解性。

黄铜矿是最重要、分布最广泛的铜矿,可以形成在各种不同的环境中,但主要生产在铜镍硫化物矿床、硅卡岩矿床和中温热液矿床中。黄铜矿在表面容易氧化,转化为孔雀石和蓝铜矿;次生富集带可腐蚀为斑点铜矿、辉铜矿和铜蓝。

图为苏格兰黄铜矿标本细节

与其他工业铜矿物(如辉铜矿、孔雀石、蓝铜矿等)相比,黄铜矿物成分的铜含量不高,但它是工业炼铜的主要矿物原料,是工业铜矿物的绝对主导作用,铜是与人类密切相关的有色金属。从石器时代到铁器时代,人类经历了漫长的青铜时代,是铜支撑了人类文明几千年的发展。如今,铜和铝的消费在我国有色金属中占有很大比例。精制铜广泛应用于电气、轻工、机械制造、建筑业、交通运输、国防工业、新兴产业等领域,其中电气、电子工业用铜量最大,如电线、变压器、开关、插头原件、连接器等,电机制造和通信电缆均采用铜制造。随着电气化的不断发展,有色金属铜将变得越来越重要。

黄铜矿遍布世界各地。中国的主要产地是长江中下游、川滇、山西南部中条山、甘肃河西走廊、西藏高原,其中以江西德兴、西藏玉龙等铜矿床而闻名。世界上其他著名的产地包括西班牙的里奥廷托、亚利桑那州的克拉马祖、犹他州的宾厄姆、蒙大那州的比尤特、墨西哥的卡纳内阿、智利的丘基卡马塔等。

写作:朱俊、申岑、王雷

科学顾问:张世涛

拍摄:杨宇晨

海报:郑毕尹

依托单位:昆明理工大学国土资源工程学院

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