孔雀石族及其他族矿物

孔雀石族及其他族矿物_结晶矿物学

四、孔雀石族及其他族矿物

孔雀石族及其他族矿物包括的矿物种主要有孔雀石、蓝铜矿、钡解石、氟碳铈矿，这四种矿物的主要特征见表17－1－5。其他特征如下：

（一）化学成分

孔雀石：成分中含有Zn，以类质同象关系置换Cu，形成孔雀石的亚种——锌孔雀石。此外，呈机械混入物或由吸附作用进入的杂质元素有Ca、Fe、Si、Ti、Na、Pb、Ba、Mn、V等。

蓝铜矿，又称为石青：成分比较纯净。

钡解石：成分中含有Sr、Mn等呈类质同象关系存在的元素。

氟碳铈矿：成分中含有与Ce呈类质同象替换关系的La、Pr、Th、Y等稀土元素，可形成氟碳铈矿的亚种：含钇氟碳铈矿、含钍氟碳铈矿。当La＞Ce时被称为氟碳镧矿。也可出现3Th→4Ce、ThF→Ce、CaTh→2Ce的类质同象置换关系。OH与F呈完全类质同象替换关系，当F＞OH时被称为氟碳铈矿；当F＜OH时被称为羟碳铈矿。

此外，成分中也可含有呈机械混入物形式进入氟碳铈矿中的SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、P₂O₅等杂质。

表17－1－5　孔雀石、蓝铜矿、钡解石、氟碳铈矿主要特征

（二）晶体结构

孔雀石：晶体结构如图17－1－5所示，为链状。Cu与O、（OH）形成［CuO₄（OH）₂］、［CuO₂（OH）₄］两种歪曲的呈拉长状的配位八面体，这两种八面体都共棱形成链沿c轴延伸，链间由［CO₃］^2－联结。这种结构决定了孔雀石具有针或柱状形态和平行｛201｝及｛010｝的完全解理产生。

蓝铜矿：晶体结构如图17－1－6所示。Cu与O、（OH）形成［CuO₂（OH）₂］呈矩形、［CuO₃（OH）₂］呈四方单锥形两种特殊的配位多面体，这两种多面体以共（OH）相互垂直棱沿b轴延伸成链，链间由［CO₃］^2－联结。这种结构则决定了蓝铜矿具有厚板或短柱状形态和平行｛011｝及｛100｝的完全或中等解理的产生。

图17－1－5　孔雀石晶体结构（前视图）

钡解石：晶体结构为方解石型与文石型的过渡类型。结构中Ca、Ba的分布类似于方解石中阳离子的分布，但离子的配位数为7；阴离子的分布类似文石中阴离子的分布。

氟碳铈矿：晶体结构为岛状型。如图17－1－7所示。结构中［CO₃］^2－三角形平面呈沿c轴直立旋转排列，［CO₃］^2－间相互垂直；而Ce与F排列成层与［CO₃］^2－沿c轴相间分布。

图17－1－6　蓝铜矿晶体结构（左为前视图，右为立体图）

图17－1－7　氟碳铈矿晶体结构（左为立体图，右为前视图）

（三）成因产状与矿物共生组合

孔雀石主要产于铜硫化物矿床氧化带中，为氧化铜矿石中最常见的矿物，常与蓝铜矿、辉铜矿、赤铜矿、自然铜、氯铜矿、褐铁矿等共生。

孔雀石常呈带有同心层状的钟乳状，与其他矿物，如玉髓、蛋白石等互层产出。也常呈蓝铜矿、赤铁矿、自然铜、氯铜矿、方解石、黄铜矿等之假象产出。

我国广东的阳春、海南的石绿铜矿为著名的孔雀石、蓝铜矿产地。

蓝铜矿产于铜硫化物矿床氧化带中，常与孔雀石共生或伴生；也常被孔雀石交代。在自然界中分布没有孔雀石广泛。

钡解石产于热液矿脉中，常与重晶石等矿物共生。

氟碳铈矿为稀土碳酸盐矿物中分布最广泛的矿物之一，可形成于内生、变质、外生地质作用中，但以内生矿床中产出为主。

在内生条件下，氟碳铈矿的形成与碱性岩浆岩有关，可产于偏碱性花岗正长岩与碳酸盐、硅铝质围岩接触交代的环境中，常与萤石、赤铁矿、独居石、磷灰石、重晶石、包头矿、易解石、霓石、钍石等矿物共生。产于角闪石黑云母花岗岩边部矿脉的氟碳铈矿与萤石、方解石、重晶石、磁铁矿、褐铁矿、金红石等矿物共生；产于花岗岩及碱性花岗伟晶岩、碱性花岗岩和正长岩的接触交代矽卡岩及高温热液脉中的氟碳铈矿与方铅矿、钼铅矿、磷钇矿、碳酸锶矿、重晶石、独居石、白铅矿等矿物共生；产于碱性岩矿化晚期的氟碳铈矿常呈氟碳钡铈矿、硅铈矿、萤石、硅钛铈钇矿的假象产出。

表生成因的氟碳铈矿，见于碱性岩的风化壳和粘土岩中，呈隐晶质，含较多的水、SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃等杂质。

氟碳铈矿在氧化带不稳定，可被镧石等交代，与易解石等矿物共生。

（四）鉴定特征

孔雀石：呈孔雀绿色，形态常呈肾状、葡萄状，其内部具有放射状、纤维状及同心层状结构。

蓝铜矿：呈深蓝颜色，常与孔雀石等共生。

钡解石：密度特大，硬度低，具有三组解理，与方解石相似。

氟碳铈矿：黄褐色，密度很大，硬度大，油脂光泽。

（五）用途

孔雀石大量堆积时可作为提取铜的矿石原料，质纯色美者可作为玉石原料，用于装饰品、工艺品和首饰方面。粉末可作为绿色颜料用于美术中。孔雀石也可作为寻找原生铜矿床的标志矿物。

蓝铜矿大量堆积时可作为提取铜的矿石原料，粉末可作为蓝色颜料用于美术方面。

钡解石量大时可作为提取钡的矿石原料。

氟碳铈矿为提取铈族稀土元素的最重要矿物原料。铈族稀土元素用于制造合金，提高金属的弹性、韧性和强度，是制造飞机、导弹、发动机及耐热机械的主要材料。也可用于有色玻璃工业中。