綠銅礦

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綠銅礦(英語:Dioptase),又稱翠銅礦透視石,是一種翠綠色至藍綠色含環矽酸鹽礦物化學式為Cu6Si6O18·6H2O(也稱CuSiO2(OH)2)。它的硬度為5,比重3.28-3.35,透明至半透明,玻璃至半金剛光澤,有兩個完美和一個良好的解理方向。此外,綠銅礦非常脆,必須非常小心地處理。它是一種三方晶系礦物,形成以末端為菱面體的六稜柱晶體。

綠銅礦
基本資料
類別環矽酸鹽礦物
化学式Cu6Si6O18·6H2O
IMA記號Dpt[1]
施特龙茨分类9.CJ.30
晶体分类菱面體 (3)
H-M記號:(3)
晶体空间群R3 (No. 148)
晶胞a = 14.566, c = 7.778 [Å]; Z = 18
性質
顏色深藍綠色、翠綠色
晶体惯态末端菱面六棱柱到團塊
晶系三方
解理三個方向完美
断口貝殼狀
韌性/脆性
莫氏硬度5
光澤玻璃光澤
條痕綠色
透明性透明到半透明
比重3.28–3.35
光學性質單軸 (+)
折射率nω = 1.652 - 1.658 nε = 1.704 - 1.710
双折射δ = 0.052
參考文獻[2][3]

它很受礦物收藏者的歡迎,有時會被切割成小寶石。它也可以磨碎用作顏料。

歷史

18世紀後期,哈薩克卡拉干達州Altyn-Tube礦區的銅礦工[3]認為他們找到了夢寐以求的祖母綠礦床。他們在石灰岩石英脈中發現了奇怪的空腔,裡面充滿了數以千計有光澤的翠綠色透明晶體。這些晶體被送往俄羅斯莫斯科進行分析。然而與祖母綠較高的硬度8相比,這種礦物的硬度5較低,很容易將其區分開來。後來著名的法國礦物學家勒內·朱斯特·阿維於1797年確定神秘的Altyn-Tube的礦物是一種全新的礦物,並將其命名為Dioptase希臘語dia」意為「雙倍」,「optos」意為「可見」),暗指礦物的兩個解理方向,在未破碎的晶體中可見。

發現

綠銅礦是一種稀有的礦物,主要在沙漠地區發現,它在含銅硫化物礦床的氧化帶中形成次生礦物。然而其形成過程並不簡單,硫化銅的氧化應該不足以使綠銅礦結晶,因為矽石通常微溶於水,除非在高pH鹼性環境下。硫化物的氧化會產生富含硫酸的強酸性流體,這會抑制矽石的溶解度。然而在乾燥的氣候條件下,如果時間足夠長,尤其是在酸被碳酸鹽緩衝的礦床區域,微量的矽石可能會與溶解的銅發生反應,形成綠銅礦和矽孔雀石

哈薩克的Altyn Tube礦仍然提供漂亮的標本;褐色石英岩基底將其標本與其他地方區分開來。其中最好的標本是在納米比亞楚梅布的楚梅布礦發現的。楚梅布的綠銅礦是透明的,經常受到收藏家的追捧。在美國西南部的沙漠中也發現了綠銅礦。在亞利桑那州馬默斯附近的Mammoth-Saint Anthony礦山發現了適合製作微型標本的小晶體。此外,亞利桑那州海登附近的聖誕礦還出產了許多淡綠色的小晶體。另一個出產優質標本的經典產地是剛果共和國的勒內維爾。在阿根廷Agua de Oro及其附近的Malpaso採石場,石英中發現了微小的藍綠色礦物,其中綠銅礦是原生礦物,且與石英、自然銅孔雀石共生。

用途

綠銅礦深受礦物收藏者的歡迎,偶爾會被切割成類似祖母綠的小寶石。綠銅礦和矽孔雀石是僅有的相對常見的含銅矽酸鹽礦物。作為一種顏料,綠銅礦可用於繪畫。[4]綠銅礦粉塵由於其銅含量而有毒,意外攝入會導致嚴重的健康問題。[5]

結構與性質

綠銅礦是一種環矽酸鹽礦物,由Si6O18環組成,這些環通過姜-泰勒變形的八面體d9銅(II)離子連接在一起。每個銅離子由四個環矽酸鹽氧和兩個水分子配位。雖然銅離子是六配位的,但它們可以看作是方形平面。銅中心具有近似C4V對稱性。 每個Cu(II)與另一個Cu(II)共享一個方形平面邊,並與另外兩個Cu(II)共享一個角。銅離子決定了礦物的顏色和磁性。觀察到752 nm處的寬可見吸收帶。綠銅礦在低溫下具有反鐵磁性奈爾溫度為70K)。70K以上遵從居里-外斯定律[6]

圖集

參見

參考資料

  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 . 
  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