黃銅礦

晶體化學：理論組成(wB%)：Cu34.56，Fe30.52，S34.92。通常含有Ag、Au、Tl、Se、Te，大多為機械混入物；有時含Ge、Ga、In、Se、Ni、Ti、鉑族元素等。

結構與形態：四方晶系，a0=0.524nm，c0=1.032nm；Z=4。晶體

結構與閃鋅礦、黝錫礦（Cu2FeSnS4）相似。黃銅礦、黝錫礦晶胞相當於閃鋅礦單位晶胞的兩倍，構成四方體心格子。在三種礦物的配位四面體中心都分佈著陰離子S，在角頂則分佈著不同的陽離子。由於三者的結構相似，因而在高溫下可以互溶；而當溫度降低時，由於離子半徑相差較大，固溶體發生離溶。故常在閃鋅礦中發現黃銅礦和黝錫礦小包裹體。

用途：在冶鍊銅礦過程中存在重要反應

2CuFeS2+O2=Cu2S+2FeS+SO2

2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2

2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2↑

黃銅礦（CuFeS2）有三種同質多像變體：高溫等軸晶系變體，在550℃以上穩定，Cu、Fe離子在結構中無序排列，呈閃鋅礦型結構。當溫度在550~213℃時，Cu、Fe離子在結構中有序分佈，為四方晶系變體。當溫度低於213℃時為斜方晶系變體。最常見的為四方晶系變體。

四方晶系，D122dI42d；a0=0.524nm，c0=1.032nm；Z=4。晶體結構與閃鋅礦、黝錫礦相似。在閃鋅礦結構中，以S為中心，四面體的四個角頂為Zn離子佔據；在黃銅礦結構中，這四個位置上有兩個為Cu佔據，Fe和Sn各佔據一個角頂（如圖1）。由於它們結構的相似性，所以在高溫時可以互溶；而當溫度降低時，由於它們的離子半徑相差較大，固溶體發生離溶。故常可在閃鋅礦中發現黃銅礦和黝錫礦的小包裹體。

形態：四方偏三角面體晶類，D2d-42m（Li2L2p）晶體較少見。常見單形：四方四面體p{112}、-p{112}、r{332}、d{118}，及四方雙錐x{201}；少見單形：四方偏三角面體ω{756}。雙晶以（112）為雙晶面或以（112）為雙晶軸成簡單雙晶（如圖2）。由於晶體結構的相似性，可見黃銅礦與黝錫礦或閃鋅礦晶體的規則連生。黃銅礦主要呈緻密塊狀或分散粒狀集合體，有時呈脈狀。

黃銅黃色，表面常有藍、紫褐色的斑狀錆色。綠黑色條痕。金屬光澤，不透明、具導電性，硬度3~4，性脆。相對密度4.1~4.3。

反射色黃。反射率：41.5（綠光），40.5（橙光），40（紅光）。雙反射不明顯。弱非均質性。可見聚片雙晶。

黃銅礦是分佈最廣的銅礦物，中國的主要產地集中在長江中下游地區、川滇地區、山西南部中條山地區、甘肅的河西走廊以及西藏高原等。其中以江西德興、西藏玉龍等銅礦最著名。世界其他主要產地有西班牙的里奧廷托，美國亞利桑那州的克拉馬祖、猶他州的賓厄姆、蒙大那州的比尤特，墨西哥的卡納內阿，智利的丘基卡馬塔等。

黃銅礦，可以從它的顏色和條痕當中鑒別出來；它和黃鐵礦相像，但是硬度不如黃鐵礦，黃鐵礦的硬度是6-6.5；它和金類似，但是硬度比金高，也比金脆，金的硬度是2.5-3；它和黃鐵礦一樣，在野外很容易被誤會為黃金，因此被稱為愚人金(Fool'sGold)。

黃銅礦分佈較廣，可在各種條件下形成。主要通過岩漿作用、接觸交代作用、成礦熱液作用而結晶形成。共生礦物有黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、斑銅礦、輝鉬礦、磁黃鐵礦、毒砂、輝鈷礦、輝銅礦、銅藍、硫砷銅礦等。非金屬礦物有方解石、石英、長石。

不同的成礦作用產生不同的黃銅礦礦物組合。黃銅礦是難於細菌氧化的礦物。在銅硫化物中黃銅礦屬於比較惰性。細菌氧化黃銅礦時，銅離子進入溶液。由於銅是一些酶的組成成分，因此微量銅元素對細菌生長是有利的。但是當進入溶液銅離子量大時，會造成毒害。

在溫度為25℃及pH=2的條件下，通過循環伏安法和恆電位I—t曲線研究了黃銅礦特殊的電化學分解行為。通過循環伏安曲線發現：電位在400～800mV(vsSHE)範圍內，黃銅礦電極表面的陽極氧化反應電流很小；主要是由於生成的中間產物很難被進一步氧化分解，從而產生了鈍化；當電位小於-400mV(vsSHE)時，黃銅礦陰極還原反應電流較大，晶格中的Fe3能較快地溶解出來，產生的中間產物(銅的硫化物)在

氧化電位下發生較強的陽極氧化分解反應，但是隨後反應進一步被鈍化。黃銅礦的陰極還原反應較強烈，且對黃銅礦氧化浸出具有重要意義。

世界銅成礦類型多樣，按其地質---工業類型可分為：(1)斑岩型，(2)砂頁岩型,(3)銅鎳硫化物型，(4)黃鐵礦型,(5)銅-鈾-金型，(6)自然銅型,(7)脈型(8)碳酸岩型，(9)矽卡岩型

班岩型銅礦是一種儲量大品位低可用大規模機械化露採的銅礦床礦石儲量往往達幾億噸銅品位常常小於1%,據世界上103個斑岩型礦床統計單個礦床礦石量平均可達5.5億噸，銅品位0.6%,它是世界上重要的銅礦工業類型之一。

已知的斑岩銅礦多分佈在：(1)環太平洋帶，包括南北美洲大陸邊緣狹長的斑岩銅礦帶,如加拿大的洛涅克斯，伐利科帕，美國的賓厄姆，比尤特，莫倫錫，伊利，聖里塔，墨西哥的卡納內阿，拉卡里達德拉，巴拿馬的塞羅科羅拉多，秘魯的米契基累，塞羅佛爾迪誇霍內，智利的埃爾阿布拉，丘基卡馬塔，拉埃斯康迪達，埃爾薩爾瓦多和埃爾特恩特等，(2)特提斯斑岩銅礦帶,包括匈牙利的雷克斯克，南斯拉夫的麥丹佩克,伊朗的薩爾切什梅黑和馬基斯坦的查蓋地區礦床等。(3)中亞----蒙古，重要的礦床有烏茲別克東部的卡耳馬克爾,哈薩克巴爾喀什湖以北的科翁臘德，蒙古中北部的額爾德圖間鄂博南部的察干蘇布爾加和東部的阿倫諾爾礦床等。

砂頁岩型銅礦是泛指不同時代沉積岩中的層控銅礦，礦床產在一套沉積岩或沉積變質岩中，它是世界上銅礦主要工業類型之一，佔世界銅儲量30%左右，礦床以其規模大，品位高，伴生組分豐富為特點，因而其經濟價值巨大。

該類礦床在世界上分佈很廣，除上述銅帶外，還有原蘇聯烏多坎，傑茲卡茲甘銅礦，美國懷特潘，美國蒙大拿州西部一直延伸到加拿大西南部的貝爾特銅帶，以及玻利維亞的科洛科洛銅帶等，近年在阿富汗發現的巨大艾納克銅礦和在巴西發現的薩洛博銅礦均屬於此型。

黃鐵礦型銅礦是指與海底火山作用有一定聯繫的含大量黃鐵礦和一定數量銅、鉛、鋅的礦床，西方多稱該類礦床為"塊狀硫化物礦床".

目前世界上至少發現了420個這種類型的礦床、加拿大、美國、原蘇聯、西班牙、葡萄牙、塞普勒斯、南非和日本等都是該類礦床的重要產地。

這種現代礦床是1978年在北緯21度附近的東太平洋脊上首次發現的，雖然銅鋅品位很高(銅6%,鋅29%),但脊上發現了一個長970米，寬200米，高35米，擁有2500萬噸礦量的多金屬塊狀硫化物礦床，第一次達到了具工業礦床的要求，其礦石含銅最高為11%,含鋅0.8%,還含少量的銀(PPM),鉬(0.03%)和錫(0.03%)。

1982美國又繼續在北緯13度的海域進行調查，又發現了好幾個礦床，最近在加拿大溫哥華島附近海域的埃克斯普勞勒中脊1%,但在原蘇聯這種類型卻是頭等重要的，占其銅總儲量的30.6%,這種類型的重要礦床有：加拿大的薩德伯里，湯普遜，林累克，美國德盧斯雜岩，原蘇聯的貝辰加，諾里爾斯克，塔爾納赫，"十月",澳大利亞的卡姆巴爾德雜岩，芬蘭的哥達拉赫帶，當然還有中國金川白家咀子的特大型。

除上述幾類外，還有脈型、自然銅型，碳酸岩型矽卡岩型等，它們總共才佔世界銅總儲量的3.6%,但是對不同的國家來說，這些類型也許是重要的，如矽卡岩型對我國來說就是一個非常重要的工業類型，佔中國銅總儲量的28%,所以，各國均應根據本國的具體地質環境,尋找最具經濟價值的優質礦床，也就是品位高，規模大，形狀合適,礦帶邊界明顯。礦石易處理和含有價值的副產品的礦床，以保證獲得高利潤和可以長期生產,這些因素中最重要的是要有高品位，這種高品位銅礦床最可能來源將是火山成因的黃鐵礦型銅礦，層狀礦床，以及某些矽卡岩礦床等。

全球性和區域性的一些銅成礦區帶

(1)環太平洋中新生代銅金帶，尤其是東太平洋智利----秘魯安第斯山，美國西南部，加拿大西南部斑岩銅礦集中區以及西南太平洋地區菲律賓，印度尼西亞，巴布亞紐幾內亞等斑岩銅金礦集中區

(2)阿爾卑斯--喜馬拉雅中生代斑岩銅礦帶，包括前南斯拉夫，伊朗，巴基斯坦和中國西藏等巨大的斑岩銅礦集中區

(3)中亞----蒙古帶的古生代斑岩銅礦帶，包括烏茲別克，哈薩克，蒙古和中國華北，東北等巨大銅礦集中區

(4)中非尚比亞，扎伊爾砂頁岩型銅礦帶

(5)美國----加拿大五湖地區

(6)加拿大黃鐵礦型銅礦集中區

(7)中歐波蘭----德國頁岩銅礦區

(8)西班牙---葡萄牙黃鐵礦型銅礦帶

(9)俄羅斯西伯利亞銅鎳硫化物礦區

(10)俄羅斯西伯利亞烏多坎砂頁岩銅礦區

(11)俄羅斯烏拉爾和哈薩克阿爾泰黃鐵礦銅多金屬礦帶

(12)印度馬蘭傑坎德銅礦區

(13)阿富汗艾納克砂頁岩型銅礦區；

(14)南澳奧林區克壩銅--鈾--金礦區

(15)巴西卡臘賈斯薩洛博砂頁岩型銅礦區等

中國最早用黃銅鑄錢開始於明嘉靖年間。“黃銅”一詞最早見於西漢東方朔所撰的《申異經·中荒經》：“西北有宮，黃銅為牆，題日地皇之宮。”這種“黃銅”指的是何種銅合金，待考。《新唐書·食貨志》又有‘青銅”、“黃銅”的稱謂，分別指礦石顏色和冶鍊產品，並非現在的銅錫合金與銅鋅合金。宋人洪咨夔撰《大冶賦》中又有“其為黃銅也，坑有殊名，山多眾朴”，指的是火法煉製的純銅。黃銅一詞專指銅鋅合金，則始於明代，其記載見於《明會典》：“嘉靖中則例，通寶錢六百萬文，合用二火黃銅四萬七千二百七十二斤……。”通過對明代銅錢成分的分析，發現《明會典》中所說的鑄錢種真正意義上的黃銅的出現較其它幾種銅合金晚很多，這是因為黃銅中金屬鋅的獲得比較困難。氧化鋅在950℃一1000℃的高溫下才能較快地被還原成金屬鋅，而液態鋅在906℃時已經沸騰，所以還原得到的金屬鋅以蒸氣狀存在。在冷卻時反應逆轉，蒸氣鋅為爐中的二氧化碳再氧化成氧化鋅，因此要得到金屬鋅必須有特殊的冷凝裝置。這是金屬鋅的使用比銅、鉛、錫、鐵的使用晚得多的原因，也是黃銅鑄幣出現較晚的原因之一。但是，在姜寨仰韶文化遺址中曾出土有含鋅量超過20%的黃銅片和黃銅管，山東膠縣三里河龍山文化的地層中也曾出土兩種黃銅錐。顯而易見，這些黃銅器物的出現並不是說人們在史前就掌握了黃銅的冶鍊技術，而是人們在利用銅鋅共生礦時無意中獲得的。商周時期銅器的含鋅量都很低，一般在10-z數量級。西漢、新莽的錢中有板個別的銅鋅甘金錢，其中有的錢幣中鋅的含量達到7%，但是這並不能說明黃銅鑄錢產生於西漢新莽之際。因為這些銅鋅合金是極個別現象，其含鋅量又普遍較真正意義上的黃銅含鋅量15%一40%要小得多。所以我們認為這些含鋅的銅錢是漢代在“即山鑄錢”中使用銅鋅共生礦時產生的。據對有關礦山進行調查后發現，山東的昌濰、煙台、臨沂及湖北等地都有資源豐富的銅鋅共生礦，這就使冶鍊后的銅含有一小部分鋅。到了唐代，由於鑄錢材料的規範化，使所鑄行的錢幣中鋅的含量均為恆量。

天然黃鐵礦Pyrite的含硫化鐵（FeS2）礦石．味辛、苦，性平．入腎、肝經．功能：散淤止痛、接骨續筋．主治：跌打損傷、筋斷骨折、血淤疼痛、積聚、癭瘤、瘡瘍、燙傷．內服：煎湯,3～9g；或入丸、散．外用：研末調敷．

主要成分：自然銅含二硫化鐵，其中含鐵46.6%,硫53.4%．亦有報告認為其尚含有銅、鎳、砷、銻等雜質．

藥理作用：有促進骨折癒合的作用．有報告指出，用人工方法使家兔股骨骨折后，每日服用自然銅與虎骨各半的合劑3g,共服1.5月，對骨折癒合有促進作用，表現為骨痂生長快，量多且較成熟，抗折力亦較對照組強．單獨使用則較差．含有自然銅的復方接骨散（含自然銅、骨碎補等共19味）給家兔每日服3g,共服2～8周，對橈骨骨折癒合有促進作用，表現為癒合骨再折的牽引力較對照組大．

方劑選用：1.治療心氣刺痛：自然銅火煅醋淬九次，研末，醋調一字服。（《衛生易簡方》）

2.治療打撲傷：自然銅（研極細，水飛過）、當歸、沒藥各半錢．以酒調頻服，仍以手摩痛處。（《本草衍義》）

3.治療跌扑骨斷：自然銅（煅通紅，醋淬七次，放濕土上，月余用）、乳香、沒藥、當歸身、羌活等分．為散，每服二錢，醇酒調，日再服．骨傷用骨碎補半兩，酒浸搗絞取汁沖服。（《張氏醫通》自然銅散）

4.治療項下氣癭：自然銅貯水瓮中，逐日飲食，皆用此水，其癭自消，或火燒煙氣，久久吸之亦可．（《仁齋直指方》）5.治療一切惡瘡及火燒湯燙：自然銅、密陀僧各一兩（並煅研），甘草、黃檗各二兩（並為末）。上四味，一處研細，收密器中，水調塗或干敷。（《聖濟總錄》自然銅散）

自然銅配伍沒藥二者皆有活血止痛之功．且自然銅能接骨續筋；沒藥能生肌消腫，相伍為用，有活血止痛、接骨續筋、生肌消腫之功效，用於治療外傷所致之骨折疼痛、淤血腫脹等。

宜忌：陰虛火旺，血虛無淤者忌服。