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绿铜矿

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绿铜矿
基本资料
类别环硅酸盐矿物
化学式Cu6Si6O18·6H2O
IMA记号Dpt[1]
施特龙茨分类9.CJ.30
晶体分类菱面体 (3)
H-M记号:(3)
晶体空间群R3 (No. 148)
晶胞a = 14.566, c = 7.778 [Å]; Z = 18
性质
颜色深蓝绿色、翠绿色
晶体惯态末端菱面六棱柱到团块
晶系三方
解理三个方向完美
断口贝壳状
韧性/脆性
莫氏硬度5
光泽玻璃光泽
条痕绿色
透明性透明到半透明
比重3.28–3.35
光学性质单轴 (+)
折射率nω = 1.652 - 1.658 nε = 1.704 - 1.710
双折射δ = 0.052
参考文献[2][3]

绿铜矿(英语:Dioptase),又称翠铜矿透视石,是一种翠绿色至蓝绿色含环硅酸盐矿物化学式为Cu6Si6O18·6H2O(也称CuSiO2(OH)2)。它的硬度为5,比重3.28-3.35,透明至半透明,玻璃至半金刚光泽,有两个完美和一个良好的解理方向。此外,绿铜矿非常脆,必须非常小心地处理。它是一种三方晶系矿物,形成以末端为菱面体的六棱柱晶体。

它很受矿物收藏者的欢迎,有时会被切割成小宝石。它也可以磨碎用作颜料。

历史

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18世纪后期,哈萨克卡拉干达州Altyn-Tube矿区的铜矿工[3]认为他们找到了梦寐以求的祖母绿矿床。他们在石灰岩石英脉中发现了奇怪的空腔,里面充满了数以千计有光泽的翠绿色透明晶体。这些晶体被送往俄罗斯莫斯科进行分析。然而与祖母绿较高的硬度8相比,这种矿物的硬度5较低,很容易将其区分开来。后来著名的法国矿物学家勒内·朱斯特·阿维于1797年确定神秘的Altyn-Tube的矿物是一种全新的矿物,并将其命名为Dioptase希腊语dia”意为“双倍”,“optos”意为“可见”),暗指矿物的两个解理方向,在未破碎的晶体中可见。

发现

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绿铜矿是一种稀有的矿物,主要在沙漠地区发现,它在含铜硫化物矿床的氧化带中形成次生矿物。然而其形成过程并不简单,硫化铜的氧化应该不足以使绿铜矿结晶,因为硅石通常微溶于水,除非在高pH碱性环境下。硫化物的氧化会产生富含硫酸的强酸性流体,这会抑制硅石的溶解度。然而在干燥的气候条件下,如果时间足够长,尤其是在酸被碳酸盐缓冲的矿床区域,微量的硅石可能会与溶解的铜发生反应,形成绿铜矿和硅孔雀石

哈萨克的Altyn Tube矿仍然提供漂亮的标本;褐色石英岩基底将其标本与其他地方区分开来。其中最好的标本是在纳米比亚楚梅布的楚梅布矿发现的。楚梅布的绿铜矿是透明的,经常受到收藏家的追捧。在美国西南部的沙漠中也发现了绿铜矿。在亚利桑那州马默斯附近的Mammoth-Saint Anthony矿山发现了适合制作微型标本的小晶体。此外,亚利桑那州海登附近的圣诞矿还出产了许多淡绿色的小晶体。另一个出产优质标本的经典产地是刚果共和国的勒内维尔。在阿根廷Agua de Oro及其附近的Malpaso采石场,石英中发现了微小的蓝绿色矿物,其中绿铜矿是原生矿物,且与石英、自然铜孔雀石共生。

用途

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绿铜矿深受矿物收藏者的欢迎,偶尔会被切割成类似祖母绿的小宝石。绿铜矿和硅孔雀石是仅有的相对常见的含铜硅酸盐矿物。作为一种颜料,绿铜矿可用于绘画。[4]绿铜矿粉尘由于其铜含量而有毒,意外摄入会导致严重的健康问题。[5]

结构与性质

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绿铜矿是一种环硅酸盐矿物,由Si6O18环组成,这些环通过姜-泰勒变形的八面体d9铜(II)离子连接在一起。每个铜离子由四个环硅酸盐氧和两个水分子配位。虽然铜离子是六配位的,但它们可以看作是方形平面。铜中心具有近似C4V对称性。 每个Cu(II)与另一个Cu(II)共享一个方形平面边,并与另外两个Cu(II)共享一个角。铜离子决定了矿物的颜色和磁性。观察到752 nm处的宽可见吸收带。绿铜矿在低温下具有反铁磁性奈尔温度为70K)。70K以上遵从居里-外斯定律[6]

图集

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参见

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参考资料

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  1. ^ Warr, L.N. IMA–CNMNC approved mineral symbols. Mineralogical Magazine. 2021, 85 (3): 291–320. Bibcode:2021MinM...85..291W. S2CID 235729616. doi:10.1180/mgm.2021.43可免费查阅. 
  2. ^ Dioptase Mineral Data. webmineral.com. [2023-04-22]. (原始内容存档于2021-04-22). 
  3. ^ 3.0 3.1 Dioptase: Mineral information, data and localities.. www.mindat.org. [2023-04-22]. (原始内容存档于2023-07-19). 
  4. ^ Making Your Own Water-Based Paint. connect.ecuad.ca. [2019-03-12]. (原始内容存档于2023-04-22). 
  5. ^ Beautiful Green Dioptase / Schöne grüne Dioptase / 美しい緑の翠銅鉱 | GeoRarities. 2021-05-22 [2021-05-23]. (原始内容存档于2023-06-10) (英语). 
  6. ^ Newnham, R. E.; Santoro, R. P. Magnetic and Optical Properties of Dioptase. Physica Status Solidi B. 1967, 19 (2): K87–K90. Bibcode:1967PSSBR..19...87N. doi:10.1002/pssb.19670190247 (德语). 
  • Hurlbut, Cornelius S.; Klein, Cornelis, 1985, Manual of Mineralogy, 20th ed., ISBN 0-471-80580-7