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自然铜 编辑
基本概念
《中国大百科全书·中国传统医学卷》给出的定义是中药学方面的定义,即黄铁矿。但是,对于“自然铜”,中国地质大学地学数字博物馆 及《中国大百科全书·地质学卷》 给出的定义是:自然铜,英文copper,是铜元素在自然界天然生成的各种片状、板状、块状集合体。
自然铜是铜元素在自然界天然生成的各种片状、板状、块状集合体。没有氧化过的自然铜表面为红色,具有金属光泽。但因为氧化的原因,通常自然铜会呈棕黑色或绿色。自然铜中往往还会含有微量的铁、银和金等元素。铜是重要的金属,有着极广的用途。原生自然铜常含少量或微量Fe、Ag、Au、Hg、Bi、Sb、V、Ge等元素;Fe在2.5%以下,Ag多呈自然银包裹物,Au固溶体可达2~3%。次生自然铜较为纯净。
结构形态
等轴晶系,Oh5-Fm3m;a0=0.361nm;Z=4。原子呈立方最紧密堆积,位于立方晶胞的角顶和各个面的中心,构成按立方面心排列的铜型结构。六八面体晶类,Oh-m3m (3L44L36L29PC)。完好晶体少见。主要单形:立方体a,菱形十二面体d,八面体o,亦可有四六面体h。双晶面依(111),简单接触双晶普遍,亦有穿插双晶。集合体常呈不规则树枝状、片状或扭曲的铜丝状、纤维状等。次生自然铜多呈粗糙的粉末状或片状、细脉状、致密块状等。
产状组合
是地质作用中还原条件下的产物,形成于原生热液矿床;也见于含铜硫化物矿床氧化带下部,常与赤铁矿、孔雀石、辉铜矿等伴生,由铜的硫化物还原而成:CuFeS2(黄铜矿) 4O2 = CuSO4 FeSO4
2CuSO4+ 2FeSO4+ H2O = Cu2O(赤铜矿) +Fe2(SO4)3+ H2SO4
Cu2O +H2SO4 =CuSO4+H2O +Cu(自然铜)
自然铜有时亦交代砂砾岩的胶结物,出现于含铜砂岩中。在氧化条件下不稳定,常转变为铜的氧化物和碳酸盐,如赤铜矿(Cu2O)、黑铜矿(CuO)、孔雀石、蓝铜矿等。
理化性能
铜红色,表面常出现棕黑色氧化被膜。条痕铜红色。金属光泽。不透明。无解理。硬度2.5~3。相对密度8.4~8.95。具延展性,良导电性、导热性。显微镜下:玫瑰色,铜红色。反射率R:61(绿),83(橙),89(红)。
铜红色,表面氧化膜棕黑色,密度大,延展性强。常与孔雀石、蓝铜矿伴生。吹管焰中易熔,火焰呈绿色(Cu)。
生境分布
自然铜常见于原生热液矿床、含铜硫化物矿床氧化带下部及砂岩铜矿床中,它是各种地质作用过程中还原条
件下的产物。自然铜在地表及氧化环境中不稳定,易转变为铜的氧化物和碳酸盐,如赤铜矿、孔雀石、蓝铜矿等矿物。
世界著名的自然铜产地有美国的苏必利尔湖(Lake Superior),俄罗斯图林斯克和意大利的蒙特卡蒂尼。中国的湖北大冶、云南东川、江西德兴、安徽铜陵、四川会理及长江中下游等地的铜矿床氧化带中皆有产出。湖南麻阳县九曲湾铜矿床也以自然铜为主要铜矿物。
标本信息
保存单位:中国地质博物馆
图片描述:此图为中国的自然铜(Copper)的标本照片。铜黄色。条痕:铜红色。光泽:金属光泽。不透明。解理:无解理。硬度:2.5-3。比重:8.5-8.,良好导电性、导热性。
保存单位:中国地质博物馆
大量富集时可作为铜矿石开采。铜是一种紫红色金属,延性、导热性、导电性良好,熔点1083.4?0.2℃,沸点2567℃。易与Zn、Pb、Ni、Al、Ti形成合金。这些性能使铜及其合金广泛用于电器、车辆、船舶工业和民用器具等。