孔雀石 是一种碳酸盐矿物,主要成分为Cu 2 (OH) 2 CO 3 ,颜色深绿到鲜艳绿,丝绢光泽或玻璃光泽,半透明至不透明,莫氏硬度3.5-4.5。它的英文名称为malachite,来源于希腊语mallache,代表“绿色”。孔雀石因为拥有孔雀羽毛一样美丽的颜色和迷人绚丽的花纹而得名。
孔雀石产于铜矿的地表,近地表氧化带,与赤铜矿、蓝铜矿、铜蓝、硅孔雀石等共生,是原生铜矿的重要找矿标志矿物,也是一种玉料。孔雀石产地较为广泛,世界上出产孔雀石的国家有中国、俄罗斯、纳米比亚、埃及、赞比亚、津巴布韦、安哥拉、刚果民主共和国、乍得、澳大利亚、美国、墨西哥、智利、尼加拉瓜、法国、英国、意大利、罗马尼亚等。中国主要产与广东阳春、 黄石市 和 江西省 西北部。
孔雀石经常应用于建筑材料、 国画 原料和珠宝首饰。
基本特征
矿物特征
孔雀石在矿物学中属于孔雀石族,是一种含铜的碳酸盐矿物,其 化学式 为Cu 2 (OH) 2 CO 3 。其中 铜氧化物 的含量为71.9%, 二氧化碳 的含量为19.9%,水的含量为8.15%。成分中含有锌(可达12%),还含有钙、铁、硅、钛、钠、铅、锰、钒等元素。
晶系结构
孔雀石属于 单斜晶系 。其 晶体 形态常为细长 柱状 或针状,较为稀少罕见。孔雀石通常是隐晶 钟乳石 、块状、皮壳状、结节状和纤维状集合体,通常具有条纹、放射状、同心层和纤维径向结构。
形成原因
孔雀石是一种含铜的碳酸盐矿物,通常赋存于原生铜矿床接近地表的氧化带中,因为该地方有形成孔雀石的必要条件——硫酸铜溶液,而硫酸铜溶液的形成一是要有地表硫化物的氧化破坏,二是离不开流动的地下水。因此,孔雀石的形成深度一般在地表以下150米,硫化矿床浅部的地表氧化带及潜水面之间。
Cu 2+ 离子的电子结构是3d 9 ,含有d 1 ~d 9 电子的过渡金属离子配合物,由于中心原子的d-d跃迁引起的吸收峰大多位于可见光区,容易呈现出鲜艳的色彩。电子跃迁所引起的辐射吸收是过渡金属化合物和 矿物的颜色产生的最普遍的原因,Cu 2 (OH) 2 CO 3 的绿色就来源于铜离子.
生成孔雀石的反应式为 :
2CuSO 4 +2CaCO 3 +H 2 O =Cu 2 (OH) 2 CO 3 + 2CaSO 4 + CO 2
孔雀石常与蓝铜矿、自然铜等含铜矿物共生,因其形成深度较浅,易于发现,经常作为寻找原生铜矿床的标志。这是因为蓝铜矿和孔雀石可以相互转化,这种情况在自然界是十分罕见的。若 铜矿 氧化层处在地下密闭、干燥、 二氧化碳 充足的环境时,孔雀石则会转换成蓝铜矿;若不满足这些条件,蓝铜矿则会转换成孔雀石。
性质简介
物理特征
孔雀石颜色主要为孔雀绿色,可呈现暗绿、鲜绿至白色等色调,常有纹带;条痕为浅绿色。其肾状集合体内部具同心层状或放射纤维状构造,由深浅不同的绿、白色带交替组成。薄片中呈绿色或有时无色,多色性较明显(为无色、黄绿色、深绿色等);正极高-中突起,干涉色为高级白(常被本身颜色掩盖);斜消光,负延性,可见穿插双晶或聚片双晶;二轴晶负光性,光轴角较小。拥有孔雀羽毛般的花纹,呈玻璃或金刚光泽,微透明,极少数为半透明, 折射率 1.66 ~ 1.91,双折射0.25;硬度为3.5 ~ 4;密度为3.983 ~ 4.05g/cm 3 。孔雀石韧性差,非常脆弱,所以很容易碎,害怕碰撞,经常呈现贝壳状至不均匀断裂。
化学特征
孔雀石与 盐酸 易发生反应并溶解,产生气泡(释放二氧化碳)。由于孔雀石主要成分为 碱式碳酸铜 (Cu 2 (OH) 2 CO 3 ),遇盐酸会发生化学反应,其 化学方程式 为:
Cu 2 (OH) 2 CO 3 +4HCl=2CuCl 2 +3H 2 O+CO 2 ↑
孔雀石兼具碳酸铜和氢氧化铜的性质,含铜量较高,常常被用来炼铜 ,孔雀石受热会分解生成 铜氧化物 ,再经过一系列化学反应就可以得到金属铜,其主要化学方程式为:
Cu 2 (OH) 2 CO 3 =2CuO+H 2 O+CO 2 ↑(反应条件为加热)
主要产地
孔雀石的产地分布比较广。孔雀石的传统产地有 美国 亚利桑那州 的莫伦西、格洛波等地,以及美国的 新墨西哥州 、 犹他州 和 内华达州 等州,均产出优质的孔雀石 晶体 ; 俄罗斯 乌拉尔山 , 里昂 附近的切斯, 墨西哥 北部等地都曾是孔雀石晶体的重要产地。现代优质孔雀石却主要产自 赞比亚 、 津巴布韦 、 纳米比亚 和扎伊尔等。此外,还有中国、 澳大利亚 、 法国 、 智利 、 英国 、 巴西 和 罗马尼亚 等国。
孔雀石产地 中国 分布:
孔雀石在中国主要产于 广东省 、湖北、 江西省 、 内蒙古自治区 、 甘肃 、 西藏自治区 和 云南省 等地,其中以广东阳春和湖北大冶铜碌山的孔雀石最有名。
湖北的孔雀石主要产在大冶 铜录山 地区。 大冶 的孔雀石呈肾状、 葡萄 状、皮壳状、同心圆状集合体,外表由深浅不同的绿色至浅绿白色组成的条带、环带。内部常具同心层状或放射纤维状结构,具有从核心向外矿物颗粒变粗、同心环带变宽的特征。
广东 阳春孔雀石 矿的规模较大,产于 花岗闪长岩 类与 古生代 碳酸盐岩 接触带的矿床氧化带内。 阳春 地区孔雀石的储量居全国之首。
区别及鉴定
孔雀石的颜色和典型的条带不易与其它宝石混淆,但是和 绿柱石 、 硅孔雀石 却十分相似,要区分它们最主要的还是看颜色。孔雀石的“绿”酷似孔雀羽毛上的斑点绿,多呈黄绿暗绿。
合成孔雀石的化学成分、颜色、相对密度、硬度、光学性质及x射线 衍射 谱线 等方面与天然孔雀石相似,仅在热谱图中呈现出较大的差异。所以 差热分析 法可以用于鉴别天然孔雀石与合成孔雀石。
品种
孔雀石按照其形态、物质构成、特殊光学效应及用途大致分为五类。
晶体孔雀石:具有一定晶型的透明至半透明的孔雀石,极为罕见。
青孔雀石:孔雀石和 蓝铜矿 紧密结合,构成致密块状,蓝色和绿色相交呼应,成为名贵玉雕材料。
块状孔雀石:块状、同心层状、葡萄状、放射状等多种形态致密块体,块体大小不一,可达上百吨,多用于首饰和玉雕。
孔雀石猫眼:将有平行排列的纤维状构造和 丝绢光泽 的孔雀石按照垂直纤维的方向加工成弧面型宝石,便会像木变石或虎睛石一样,出现猫眼效应的一条光带,较为美观。
天然造型孔雀石:无须人工雕刻,属于自然形成多种奇特造型,可用于观赏。
文化属性
早在4000多年前, 古埃及 人就对 苏伊士 和 西奈半岛 之间的铜矿山进行了开采,并发现了孔雀石的存在,并将其尊称为“神石”;古埃及人们坚信孔雀石对儿童是一种有用的护身符,甚至认为在儿童的摇篮上挂一小块孔雀石,可以将一切邪恶的灵魂驱散,使儿童睡得安宁和酣畅。在 德国 ,人们也经常佩戴孔雀石作为护身符; 马达加斯加 因其神秘高贵的气质和美好的寓意将其作为 国石 。在中国古代,孔雀石是一种古老的 玉石 ,也被做成各种首饰,早在公元前十三世纪的殷商时期墓葬中,就已出现孔雀石发簪的工艺品。
古籍《 云林石谱 》中曾记载:“孔雀石又被称为铜绿或者石绿。 ”孔雀石在我国具有悠久的历史和文化。 殷墟 墓葬、 春秋战国 古墓等均有孔雀石制品出土的记录 。宋代 范成大 在《 桂海虞衡志 》中描述:石绿之苗也。亦出江右有铜处,生石中。明代 李时珍 的《 本草纲目 》中也提到:石绿生铜坑内,乃铜之祖气也。铜得紫阳之气而绿,绿久则成石,谓之石绿。这些记载中都反映出古人的智慧,通过观察分析,已知晓孔雀石与铜之间密不可分的联系。
应用
工业用途
由于孔雀石含有大量铜元素,工业上可以用于炼铜;孔雀石可以用作建筑物内部的 装饰材料 。
商业用途
孔雀石粉末状可以作为矿物颜料(石绿),常常用于古代壁画和 国画 作品中,如《 千里江山图 》 ;孔雀石也寓意着吉祥如意,被制作成各种首饰佩戴;孔雀石 观赏石 是指自然天成、形态奇特的孔雀石,通常可直接作为盆景,用于观赏。