斑铜矿是铜和铁的硫化物矿物,含铜量 63.3%斑铜矿,提炼铜的主要矿物原料之一。为
等轴晶系,其高温变体为等轴晶系,称等轴斑铜矿。表面易氧化呈蓝紫斑状的
锖色,因而得名。新鲜断面呈暗铜红色,
金属光泽,
莫氏硬度 3 ,比重4.9~5.0。常呈致密块状或分散粒状见于各种类型的铜矿床中,并常与
黄铜矿共生。也形成于铜矿床的次生富集带,但不稳定,而被次生
辉铜矿和
铜蓝置换。在地表易风化成
孔雀石和蓝铜矿。中国云南东川等
铜矿床中有大量的斑铜矿。世界代表性产地是美国蒙大那州的
比尤特,墨西哥卡纳内阿和智利
丘基卡马塔等。
斑铜矿(含
钯和
铂)Bornite bearing Palladium and Platinum,Cu5FeS4,Cu 63.33%,Fe 12%,S 25.55%。由于斑铜矿经常含有
黄铜矿,
辉铜矿显微
包裹体,其实际成份变动很大;因为在高温时(>400℃)斑铜矿与黄铜矿,辉铜矿呈固溶体,低温时发生固溶体离溶。
四方偏三角面体
晶类;晶体可见等轴状的
立方体、
八面体和
菱形十二面体等假象外形,但极为少见,通常呈致密块状或不规则粒状;
四方晶系(高温变体),
空间群D42d—P421c(高温变体);晶胞参数a0=1.095埃;粉晶数据1.937(1)3.18(0.6)2.74(0.5)。
斑岩型铜矿,除主要铜矿物黄铜矿外,尚有少量辉铜矿、斑铜矿和
砷黝铜矿,个别还有
孔雀石、
赤铜矿和针硫铋铅铜矿;其它
金属矿物有黄铁矿、
赤铁矿和
菱铁矿脉石矿物有云母、
石英和
方解石。为分别测定辉铜矿和斑铜矿的含量,一般铜
物相分析方法不能满足要求关于
铜矿石物相分析,国内外发表了许多文章。提出在
铜精矿中分别测定辉铜矿、斑铜矿、砷黝铜矿和黄铜矿的方法:称取三份试样,用含4%
硫脲的0.15%硫酸
浸取辉铜矿,用含15%硫脲的2N盐酸浸取辉铜矿和斑铜矿。
主要产地是美国
蒙大拿州的
比尤特和墨西哥
卡纳内阿、智利
丘基卡马塔等,至于中国云南省也有大量的斑铜矿。世界著名产地有英国Cornwall和美国Alaska州(SaltChuokmine)Arizona州(Bagdad)等地。
1845年Haidinger为纪念
奥地利矿物学家IgnatiusvonBorn(1742-1791)用其名字命名的铜和
铁的硫化物。
晶体化学:理论组成(wB%):Cu 63.33,Fe 11.12,S 25.55。因常含黄铜矿、
辉铜矿、
铜蓝等显微
包裹体,实际成分范围:Cu 52~65,Fe 8~18,S 20~27。高温(>475℃)时,斑铜矿与
黄铜矿、辉铜矿成
固溶体;低温时,斑铜矿和黄铜矿分离。
结构与形态:
等轴晶系,a0=1.093nm;Z=8。
晶体结构相当复杂。其中S作立方最紧密堆积,位于立方面心格子的角顶和面心,阳离子充填8个
四面体空隙,但阳离子向四面体的中心移动,硫的强定向键随着金属接近面心而使结构稳定。金属原子占据每个四面体面上6个可能位置之一,每个四面体提供24种亚位置。Cu和Fe原子随机地占据尖端向上和向下的四面体空隙的3/4。四面体共棱。
六八面体晶类,Oh-m3m(3L44L36L29PC)。常呈致密块状或不规则粒状。
产于热型矿床中的斑铜矿,常含有显微片状
黄铜矿包裹体,与黄铜矿、
黄铁矿、
方铅矿、
黝铜矿、
硫砷铜矿、
辉铜矿等共生;有时与
辉钼矿、
自然金等共生。还见于某些夕卡岩矿床中,与其它铜的硫化物共生。在
氧化带易转变成
孔雀石、蓝铜矿、
赤铜矿、
褐铁矿等。特有的暗铜红色及
锖色,硬度低。溶于
硝酸,有铜的
焰色反应。
斑铜矿表面易氧化而呈紫蓝斑杂的锖色。斑铜矿的新鲜断面呈暗铜红色,
金属光泽,
摩斯硬度3,常成致密块状或分散粒状见于各种类型的
铜矿床中,并经常与黄铜矿共生,斑铜矿也形成于铜矿床的次生硫化物富集带中。斑铜矿在地表易风化成孔雀石和蓝铜矿。
已发现的含铜矿物有280多种,主要的只有16种。除自然铜和
孔雀石之外,还有
黄铜矿、斑铜矿、
辉铜矿、
铜蓝和
黝铜矿等。我国开采的主要是黄铜矿(铜与硫、铁的化合物),其次是辉铜矿和斑铜矿。
中国是世界上斑铜矿较多的国家之一。总保有储量铜6243万吨,居世界第7位。
探明储量中富铜矿占35%。铜矿分布广泛,除天津、香港外,包括上海、重庆、台湾在内的全国各省(市、区)皆有产出。已探明储量的矿区有910处。江西铜储量位居全国榜首,占20.8%,西藏次之,占15%;再次为云南、甘肃、安徽、内蒙古、山西、湖北等省,各省铜储量均在300万吨以上。
从矿床类型看,以斑岩型铜矿为最重要,如江西德兴特大型
斑岩铜矿和西藏玉龙大型斑岩铜矿;其次为铜
镍硫化物矿床(如甘肃自家嘴子铜
镍矿),夕卡岩型铜矿(如湖北铜绿山铜矿、安徽铜官山铜矿),火山岩型铜矿(如甘肃白银厂铜矿等);
沉积岩中层状铜矿(如山西
中条山铜矿、云南东川式铜矿),
陆相砂岩型铜矿(云南六直铜矿)以及少量
热液脉状铜矿等。从铜矿形成时代来看,从
太古宙至
第三纪皆有铜矿形成。但从储量规模和矿床数量来看,则主要集中在
中生代和
元古宙。中生代铜矿多与侵位浅的中酸性
岩浆活动有关,如德兴铜矿;元古宙铜矿多与
海相火山岩浆活动有关,如甘肃白银厂铜矿;两者相比,又以中生代斑岩型铜矿力量重要。