Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Халькопирит
260 пикселей
Общий
КатегорияСульфидный минерал
Формула
(повторяющаяся единица)		CuFeS 2
Классификация Струнца2.CB.10a
Кристаллическая системаТетрагональный
Кристалл классЧешуйноэдрический ( 4 2 м)
символ HM : ( 4 2 м)
Космическая группаЯ 4 2д
Ячейкаa = 5,289 Å,
c = 10,423 Å; Z = 4
Идентификация
Формула массы183,54 г / моль
ЦветЛатунно-желтый, может иметь переливающийся пурпурный налет.
Хрустальная привычкаПреимущественно дисфеноид и напоминает тетраэдр, обычно массивный, а иногда и ботриоидный.
TwinningПроникновение близнецов
РасщеплениеНечеткое на {011}
ПереломОт неправильной до неравномерной
УпорствоХрупкий
Твердость по шкале Мооса3.5
БлескМеталлический
ПолосаЗеленовато-черный
ПрозрачностьНепрозрачный
Удельный вес4,1 - 4,3
Оптические свойстваНепрозрачный
РастворимостьРастворим в HNO 3
Другие характеристикимагнитный при нагревании
Рекомендации[1] [2] [3] [4] [5]

Халькопирит ( / ˌ к æ л к ə р aɪ г aɪ т , - к oʊ - / [6] [7] КАЛ -ko- PY -ryt ) представляет собой медь железо сульфидных минералов и наиболее важной руды меди. Он имеет химическую формулу CuFeS 2 и кристаллизуется в тетрагональной системе. Он имеет цвет от латунного до золотисто-желтого и твердость от 3,5 до 4 по шкале Мооса. . Его полоса диагностируется как зеленый с черным оттенком.

На воздухе халькопирит тускнеет, образуя множество оксидов, гидроксидов и сульфатов. Связанные минералы меди включают сульфиды борнит (Cu 5 FeS 4 ), халькоцит (Cu 2 S), ковеллит (CuS), дигенит (Cu 9 S 5 ); карбонаты, такие как малахит и азурит , и редко оксиды, такие как куприт (Cu 2 O). Редко встречается в сочетании с самородной медью . Халькопирит - проводник электричества.

Этимология [ править ]

Название халькопирит происходит от греческих слов chalkos , что означает медь, и pyrites ', что означает поражающий огонь. [8] Это иногда исторически упоминалось как «желтая медь». [9]

Идентификация [ править ]

Халькопирит часто путают с пиритом и золотом, поскольку все три из этих минералов имеют желтоватый цвет и металлический блеск. Некоторые важные минеральные характеристики, которые помогают отличить эти минералы, - это твердость и штриховатость. Халькопирит намного мягче пирита и его можно поцарапать ножом, в то время как пирит нельзя поцарапать ножом. [10] Однако халькопирит тверже золота, которое в чистом виде может быть поцарапано медью . [11] Халькопирит имеет характерную черную полосу с зелеными вкраплениями. Пирит имеет черную полосу, а золото - желтую. [12]

Химия [ править ]

Микроскопическая картина халькопирита

Природный халькопирит не имеет серии твердых растворов с другими сульфидными минералами. Замещение Zn на Cu ограничено, несмотря на то, что халькопирит имеет ту же кристаллическую структуру, что и сфалерит .

Незначительные количества элементов, таких как Ag, Au, Cd, Co, Ni, Pb, Sn и Zn, могут быть измерены (на уровне частей на миллион), вероятно, заменяя Cu и Fe. Селен, Bi, Te и As могут заменять серу в незначительных количествах. [13] Халькопирит может быть окислен с образованием малахита, азурита и куприта. [14]

Парагенезис [ править ]

Кристаллы латунно-желтого халькопирита под крупными полосатыми кубиками пирита

Халькопирит присутствует во многих рудоносных средах посредством различных процессов рудообразования .

Халькопирит присутствует в месторождениях вулканогенных массивных сульфидных руд и осадочных отложениях , образованных отложениями меди во время гидротермальной циркуляции . Халькопирит концентрируется в этой среде за счет переноса жидкости.

Месторождения медно-порфировых руд образуются за счет концентрации меди в гранитной массе во время подъема и кристаллизации магмы. Халькопирит в этой среде образуется в результате концентрации в магматической системе.

Халькопирит - акцессорный минерал коматиитовых никелевых руд типа Камбалда , образованный из несмешивающейся сульфидной жидкости в сульфидонасыщенных ультраосновных лавах. В этой среде халькопирит образуется сульфидной жидкостью, отделяющей медь от несмешивающейся силикатной жидкости.

Халькопирит был самой важной медной рудой с бронзового века. [15]

Возникновение [ править ]

Хотя халькопирит не содержит больше меди в своей структуре по сравнению с другими минералами, это самая важная медная руда, поскольку ее можно найти во многих местах. Халькопиритовые руды встречаются в различных типах руд , от огромных масс, как в Тимминсе, Онтарио , до неправильных жил и вкраплений, связанных с гранитными и диоритовыми интрузивами, как в медно-порфировых месторождениях Брокен-Хилла , американских кордильер и Анд . Крупнейшее месторождение почти чистого халькопирита, когда-либо обнаруженное в Канаденаходился в южной части Зеленокаменного пояса Темагами, где шахта Копперфилдс добывала высококачественную медь. [16]

Элементарная ячейка халькопирита. Медь показана розовым цветом, железо - синим, а сера - желтым.

Халькопирит присутствует в сверхгигантском месторождении Cu-Au-U Олимпийской плотины в Южной Австралии .

Халькопирит также может быть обнаружен в угольных пластах, связанных с конкрециями пирита, и в виде вкраплений в карбонатных осадочных породах.

Структура [ править ]

Халькопирит является членом тетрагональной кристаллической системы. Кристаллографически структура халькопирита тесно связана со структурой цинковой обманки ZnS ( сфалерита ). Элементарная ячейка в два раза больше, что отражает чередование ионов Cu + и Fe 3+ , заменяющих ионы Zn 2+ в соседних ячейках. В отличие от структуры пирита, халькопирит имеет одиночные сульфидные анионы S 2–, а не дисульфидные пары. Другое отличие состоит в том, что катион железа не является диамагнитным низкоспиновым Fe (II), как в пирите.

В кристаллической структуре каждый ион металла тетраэдрически координирован с 4 анионами серы. Каждый анион серы связан с двумя атомами меди и двумя атомами железа.

Добыча меди [ править ]

Металлическая медь может быть извлечена путем обжига на открытом воздухе смеси халькопирита и кварцевого песка, как показано в следующей реакции [ необходима цитата ] :

2 куб.
2(s) + 5 O
2(г) + 2 SiO
2(т) ⇌ 2Cu (л) + 4 SO
2(г) + 2 FeSiO
3 (l)

Хотя при частичном обжарке образуется Cu
2S и FeO .

См. Также [ править ]

  • Классификация минералов
  • Список минералов
  • Кестерит

Ссылки [ править ]

  1. Перейти ↑ Klein, Cornelis and Cornelius S. Hurlbut, Jr., Manual of Mineralogy, Wiley, 20 ed., 1985, pp. 277 - 278 ISBN  0-471-80580-7
  2. ^ Palache , С. Х. Берман и С. Frondel (1944) система Даны минералогии, (7е издание), v. I, 219-224
  3. ^ Халькопирит на Mindat.org
  4. ^ Данные халькопирита на Webmineral.com
  5. ^ Халькопирит в Справочнике по минералогии
  6. ^ «Халькопирит» . Оксфордские словари UK Dictionary . Издательство Оксфордского университета . Проверено 21 января 2016 .
  7. ^ «Халькопирит» . Словарь Мерриама-Вебстера . Проверено 21 января 2016 .
  8. ^ «Халькопирит» . www.esci.umn.edu . Минералы. Университет Миннесоты . Проверено 20 декабря 2019 .
  9. ^ Музей, Национальный музей США (1885 г.). Бюллетень . Типография правительства США.
  10. ^ "Тест твердости Мооса" . www.oakton.edu . Проверено 20 декабря 2019 .
  11. ^ «Твердость». Минералы Земли . learnbps.bismarckschools.org . Проверено 20 декабря 2019 .
  12. ^ «Золото дураков и настоящее золото - Как отличить» . geology.com . Проверено 20 декабря 2019 .
  13. ^ Смею, Сара А.С.; Барнс, Сара-Джейн; Причард, Хейзел М .; Фишер, Питер С. (2011). «Концентрации халькофилов и элементов платиновой группы (ЭПГ) в сульфидных минералах Восточного месторождения МакКриди, Садбери, Канада, и происхождение ЭПГ в пирите». Минеральное месторождение . 46 (4): 381–407. DOI : 10.1007 / s00126-011-0336-9 . S2CID 129382712 . 
  14. ^ «Халькопирит» . www.esci.umn.edu . Минералы. Университет Миннесоты . Проверено 20 декабря 2019 .
  15. ^ «Халькопирит» . Кафедра геологии . Университет Миннесоты . Проверено 18 февраля 2021 года .
  16. ^ Барнс, Майкл (2008). Больше, чем бесплатное золото . Ренфрю, Онтарио : издательский дом универсального магазина. п. 31. ISBN 978-1-897113-90-5. Проверено 2 августа 2015 .