黄銅鉱は、以下の鉱物および鉱石です。 。 その化学組成はCuFeS2であり、銅(Cu)が含まれていることを意味します。 (フェ)、そして 硫黄 (S)。 黄銅鉱は最も重要な銅鉱石の XNUMX つであり、さまざまな地質環境に広く分布しています。 他の硫化物と結合して見つかることが多い ミネラル.

Color: 黄銅鉱は通常、真鍮のような黄色から黄金色をしていますが、表面の酸化により、青、紫、または緑のさまざまな色合いに変色することがあります。

結晶構造: 黄銅鉱は正方晶系で結晶化し、独特の四面体形状の結晶を形成します。 これらの結晶は多くの場合、金属光沢を持っています。

硬度: モース硬度は約 3.5 ~ 4 で、他の鉱物に比べて比較的柔らかいです。

条痕: 黄銅鉱は、縞模様のプレートに傷を付けると、緑がかった黒色の縞模様を残します。

切断: 黄銅鉱は劈開性が悪く、他の鉱物のように明確な平面に沿って割れることはありません。

磁性: カルコパイライトは磁性が弱く、鉄分を含むため磁気特性を示すことがあります。

協会: 黄銅鉱は、通常、次のような他の鉱物と結合して見つかります。 黄鉄鉱 (愚か者の ゴールド), 閃亜鉛鉱 (a 亜鉛 鉱石)、 方鉛鉱 (a つながる 鉱石)、その他いろいろ 銅鉱物.

経済的重要性: 黄銅鉱は銅の必須供給源です。 銅は、エレクトロニクス、建設、配管などのさまざまな産業で使用される貴重な金属です。 黄銅鉱から銅を抽出するには、複雑な冶金プロセスが必要です。

発生: 黄銅鉱は、斑岩銅を含むさまざまな地質環境で見つかります。 預金、熱水脈、 堆積岩, スカルン 預金。 幅広い環境で発生する可能性があり、世界の多くの地域で一般的な鉱物です。

変色: 時間の経過とともに、黄銅鉱は空気や湿気にさらされることにより、その表面に変色や虹色のコーティングが生じることがあります。 この変色は、そのカラフルで虹色の外観のため、しばしば「孔雀鉱石」と呼ばれます。

黄銅鉱は、その銅含有量と鉱石形成プロセスの理解におけるその役割により、経済的および科学的に非常に興味深いものです。 また、色鮮やかに変色した際のその印象的な外観から、コレクターの間で人気の鉱物標本でもあります。

化学組成と結晶構造

黄銅鉱の化学組成は CuFeS2 であり、銅 (Cu)、鉄 (Fe)、および硫黄 (S) 原子から構成されていることを示します。 これは硫化鉱物であり、銅と鉄が主な陽イオンであり、硫黄が陰イオンです。

結晶構造: 黄銅鉱は、正方晶系に属する独特の結晶構造を持っています。 それは、結晶格子内の硫黄原子と結合した銅および鉄原子からなる複雑な構造を持っています。 黄銅鉱の結晶構造は次のように説明できます。

  1. 単位格子: 黄銅鉱の単位格子は、不等長の XNUMX つの辺と XNUMX つの直角をもつ直方体です。
  2. 座標ジオメトリ: 黄銅鉱の各銅原子は XNUMX つの硫黄原子によって八面体配置で配位され、各鉄原子は XNUMX つの硫黄原子によって四面体配置で配位されます。 硫黄原子は最密に配置されています。
  3. 硫黄副格子: 黄銅鉱中の硫黄原子は最密副格子を形成し、銅原子と鉄原子が硫黄原子間の格子位置を占めています。
  4. 結晶対称性: 黄銅鉱は、温度と圧力条件に応じて空間群 I-42d または I-42m を持つ正方対称性を持ちます。

黄銅鉱の結晶構造は、金属光沢、不透明な外観、特徴的な黄銅色などの独特の物理的および化学的特性を与えます。 黄銅鉱は優れた導電性で知られており、銅の抽出やさまざまな産業用途にとって重要な鉱物となっています。

黄銅鉱の物性

Color 真鍮は黄色で、虹色の紫がかった変色がある場合があります。
条痕 緑がかった黒
光沢 メタリック
透視性            
モース硬度 3.5
比重 4.1 – 4.3
診断プロパティ 色、緑がかった縞、黄鉄鉱より柔らかい、脆い。
クリスタルシステム 主にディスフェノイドであり、四面体に似ており、通常は巨大で、時には褐状のものもある。
粘り強さ 脆い
骨折 不規則・不均一
密度 4.1 ~ 4.3 g/cm3 (測定値) 4.18 g/cm3 (計算値)

黄銅鉱の光学特性

異方性 弱い
切断 {011} と {111} が不良
色・多色性 黄銅色、変色して虹色に光る場合があります
光学的消光  
ツインニング {112} と {012} でツイン化され、貫通またはサイクリック。

地質学と鉱物学

黄銅鉱の地質: 黄銅鉱はさまざまな地質環境で一般的に発見されており、その産出は銅が豊富であることと関連付けられていることがよくあります。 鉱床。 黄銅鉱は、次のようなさまざまな地質学的プロセスを通じて形成されます。

  • マグマプロセス: 黄銅鉱は、マグマの形成中にマグマから結晶化することがあります。 火成岩、特に銅が豊富な侵入に関連しています。 マグマが冷えて固まると、黄銅鉱がマグマから沈殿し、鉱脈に蓄積したり、岩石全体に広がったりすることがあります。
  • 水熱プロセス: 黄銅鉱は、金属を豊富に含む高温の流体が浸透する熱水プロセスによっても形成されます。 亀裂に沿って黄銅鉱が堆積し、 欠点、またはその他の構造的特徴。 熱水黄銅鉱鉱床は、多くの場合、火山活動または地熱活動に関連しています。
  • 変成過程: 黄銅鉱は、高温高圧条件による岩石の変形プロセスである変成作用中にも形成されることがあります。 黄銅鉱は、変成堆積岩の主要な鉱物として、または既存の鉱物の変成作用の結果として発生します。

発生と分布

黄銅鉱は、自然界に広く分布している天然鉱物です。 化学式 CuFeS2 を持つ硫化銅鉄鉱物です。 黄銅鉱は、他の銅鉱物や他の硫化鉱物と関連する鉱床でよく見つかります。

発生: 黄銅鉱は、次のようなさまざまな地質環境でよく見つかります。

  1. 静脈沈着物: 黄銅鉱は、岩石の狭い鉱化された亀裂である鉱脈で発生することがあります。 これらの鉱脈は、火成岩、変成岩、堆積岩など、さまざまな種類の岩石に形成されます。
  2. 斑岩鉱床: 黄銅鉱は斑岩銅鉱床と関連付けられることが多く、斑岩銅鉱床は貫入火成岩に関連して通常見られる大型の低品位鉱床です。 斑岩鉱床は、世界中で重要な銅の供給源です。
  3. 火山性の塊状硫化物 (VMS) 預金: 黄銅鉱は次の場所でも発生します。 VMS デポジット、火山活動に伴う高温の金属が豊富な流体からの硫化鉱物の沈殿によって形成されます。
  4. 堆積物: 黄銅鉱は、堆積物主体の銅鉱床を含む堆積物で見つかります。銅鉱物は堆積岩に堆積し、有機物が豊富な層と結合していることがよくあります。

販売: 黄銅鉱は世界中の多くの国で発見されています。 黄銅鉱の主な産出国には次のようなものがあります。

  1. チリ: チリは世界最大の黄銅鉱の生産国の一つであり、アンデス山脈に重要な鉱床があります。
  2. ペルー: ペルーも黄銅鉱の主要な生産国であり、アンデス山脈に鉱床が見つかります。
  3. USA: 黄銅鉱鉱床は、アリゾナ、モンタナ、ニューメキシコなど、米国のいくつかの州でも発見されています。
  4. カナダ: カナダには、特にブリティッシュコロンビア州とオンタリオ州に大量の黄銅鉱鉱床があります。
  5. Australia: 黄銅鉱は、クイーンズランド州、ニューサウスウェールズ州、南オーストラリア州を含むオーストラリアのさまざまな地域で発見されています。
  6. 中国:中国にも重要な黄銅鉱鉱床があり、主に内モンゴル、新疆、チベットなどの地域に生産が集中しています。
  7. その他の国: 黄銅鉱は、メキシコ、ロシア、ザンビア、カザフスタンなど、他の多くの国でも発見されています。

全体として、黄銅鉱は自然界に広く存在しており、さまざまな産業用途に使用される重要な銅源です。

鉱物学的特徴と識別方法

黄銅鉱の鉱物学的特徴と識別方法:

  1. Color: 黄銅鉱は通常真鍮がかった黄色を示しますが、表面が変色したり虹色に輝いたりすることもあります。 風化。 色は不純物や風化条件によって異なる場合があります。
  2. 光沢:カルコパイライトは、磨かれた真鍮や金の光沢に似た金属光沢を持っています。 反射する光沢のある表面は、カルコパイライトの特徴です。
  3. 晶癖: 黄銅鉱は、通常、正方晶系の整った結晶として発生し、多くの場合は四面体またはピリト面体の形になります。 また、塊状、粒状、または散在性の凝集体として見られることもあります。
  4. 硬度: 黄銅鉱のモース硬度は 3.5 ~ 4 で、比較的柔らかく、より硬い鉱物によって簡単に傷が付く可能性があることを示しています。
  5. 条痕: 黄銅鉱の縞は通常、黄銅色とは異なり、緑がかった黒から黒色です。 この縞は、鉱物を素焼きの磁器板にこすりつけ、残った色を調べることで観察できます。
  6. へき開と骨折: 黄銅鉱は、{001} 面に沿った劈開性が低く、明確に定義された面に沿って破壊されないことを意味します。 代わりに、貝殻状または不均一な破壊を示します。これは、湾曲した貝殻のような表面で壊れることを意味します。
  7. 比重: 黄銅鉱の比重は通常 4.1 ~ 4.3 で、比較的高く、同様の外観を持つ他の鉱物と区別するのに役立ちます。
  8. 化学試験: 黄銅鉱は銅を含む鉱物で、銅の含有量は銅炎試験や酸との化学反応などのさまざまな化学試験によって確認でき、特徴的な緑青色や発泡が生じます。
  9. X線回折(XRD): XRD は、サンプルの結晶構造と鉱物組成に関する情報を提供できるため、黄銅鉱を識別するために使用される一般的な方法です。 黄銅鉱は独特の正方晶系の結晶構造を持ち、XRD 分析によって検出できます。
  10. 顕微鏡検査: 偏光顕微鏡を使用した顕微鏡検査により、黄銅鉱の結晶形態などの鉱物学的特徴を明らかにすることができます。 光学特性、および他のミネラルとの関連性。

全体として、色、光沢、結晶癖、硬度、縞、劈開と破壊、比重、化学試験、XRD、顕微鏡検査などのさまざまな鉱物学的特性と識別方法を組み合わせて、黄銅鉱を正確に識別することができます。

アプリケーションと用途分野

黄銅鉱は、その銅含有量およびその他の特性により、いくつかの工業用途に使用されています。 黄銅鉱の主な産業用途には次のようなものがあります。

  1. 銅の生産: 黄銅鉱は最も重要な供給源です。 銅鉱石、主に銅の抽出に使用されます。 通常、銅鉱物を脈石鉱物から分離するために、破砕、粉砕、および浮選によって処理されます。 抽出された銅は、電気配線、配管、電子機器、建築材料などのさまざまな用途に使用できます。
  2. 金属合金の製造: 黄銅鉱は、金属合金の製造における銅の供給源として使用されることがあります。 銅は亜鉛などの他の金属と合金化され、 ニッケル, スズ、強度、耐食性、耐熱性の向上など、望ましい特性を備えた合金を作成します。 これらの合金は、自動車、航空宇宙、エレクトロニクスなどのさまざまな産業で使用されています。
  3. 硫酸の生産: 黄銅鉱には硫黄が含まれており、さまざまな工業プロセスで広く使用されている化学物質である硫酸を製造するための硫黄源として使用できます。 硫酸は、肥料、染料、洗剤、その他の化学薬品の製造に使用されるほか、鉱業で鉱石から金属を浸出させるために使用されます。
  4. 天然石 と宝石: 黄銅鉱は一般的な宝石ではありませんが、宝石や装飾品に使用するために切断および研磨されることがあります。 黄銅鉱の金属光沢と独特の黄銅色は、コレクターにとって、またはユニークなジュエリー デザインでの使用にとって魅力的な宝石になります。
  5. 研究および科学的目的: 黄銅鉱は研究や科学研究、特に次の分野でも使用されます。 鉱物学、地球化学、材料科学。 その独特の結晶構造、特性、およびさまざまな条件下での挙動により、さまざまな地質学的および化学的プロセスを研究するための貴重な鉱物となっています。

全体として、黄銅鉱は銅含有量やその他の特性により重要な工業用鉱物であり、冶金から化学、宝石、科学研究に至るまでの産業でさまざまな用途に使用されています。

キーポイントのまとめ

  • 黄銅鉱は、銅鉱石の最も重要な供給源である鉱物です。
  • 真鍮がかった黄色、金属光沢を持ち、通常は正方晶系の整った結晶として生成します。
  • 黄銅鉱は、モース硬度で 3.5 ~ 4 の硬度、緑がかった黒色から黒色の縞模様、および 4.1 ~ 4.3 の比重を持っています。
  • 黄銅鉱は、主成分として銅を含み、電気配線、配管、電子機器、建築材料などのさまざまな産業用途に銅を抽出するために加工されるため、主に銅の生産に使用されます。
  • 黄銅鉱は、硫酸の製造、金属合金の製造、宝石や宝飾品、形而上学や治癒の実践、研究や科学研究における硫黄源としても使用されます。
  • 黄銅鉱の識別方法には、色、光沢、結晶癖、硬度、縞、劈開および破壊、比重、化学試験、X 線回折 (XRD)、および顕微鏡検査が含まれます。

参考文献

  • Mindat.org。 (2019年)。 ボルナイト: 鉱物情報、データ、産地.. [オンライン] https://www.mindat.org/min-727.html [4 年 2019 月 XNUMX 日にアクセス]。
  • Handbookofmineralogy.org。 (2019年)。 鉱物学のハンドブック。 [オンライン] http://www.handbookofmineralogy.org [4 年 2019 月 XNUMX 日にアクセス] から入手できます。