Chalcopyrite: Lột bỏ lớp ngụy trang thành vàng, bạn là ông chủ ẩn danh của kỷ nguyên điện khí hóa Chalcopyrite: Lột bỏ lớp ngụy trang thành vàng, bạn là ông chủ ẩn danh của kỷ nguyên điện khí hóa

Chalcopyrite: Lột bỏ lớp ngụy trang thành vàng, bạn là ông chủ ẩn danh của kỷ nguyên điện khí hóa

Số báo này giới thiệu một mẫu đá chalcopyrite từ Scotland. Đá chalcopyrite ban đầu có màu vàng đã chuyển sang màu vàng đồng thau hơi xỉn do quá trình oxy hóa nhẹ. Các mẫu vật này được thu thập tại Bảo tàng Địa chất thuộc Đại học Khoa học và Công nghệ Côn Minh và nằm trong số các mẫu vật đá và khoáng sản của thế giới.

Chalcopyrite là một loại khoáng chất sunfua đồng-sắt phổ biến, thường được trộn với một lượng nhỏ vàng, bạc và các nguyên tố khác. Màu sắc của đồng thau là màu vàng đồng, và thường có thể nhìn thấy các đốm màu xanh, tím và nâu trên bề mặt. Sự xuất hiện của màu loang lổ này chủ yếu là do sự hình thành lớp màng oxit trên bề mặt của đồng copyit do quá trình oxy hóa. Lớp phim này chịu sự giao thoa của ánh sáng và trông giống như cầu vồng màu sắc đối với thị giác của con người, giống như nguyên lý tô màu của bong bóng xà phòng nhiều màu. Hiện tượng này xảy ra do hiệu ứng quang học vật lý. Do đó, màu là màu giả của khoáng chất, trong khi màu vàng đồng của đồng thau là màu tự nhiên của khoáng chất.

Trong ảnh là một mẫu đá đồng thau từ Scotland

Chalcopyrite có nhiều biến thể đa hình, nhưng phổ biến nhất thuộc hệ tinh thể tứ phương. Các dạng đơn lẻ chính là tứ diện tứ phương, lưỡng tháp tứ phương và tam diện tứ phương. Tuy nhiên, trên thực tế, rất khó để nhìn thấy chalcopyrite có hình dạng tinh thể hoàn chỉnh. Nó chủ yếu ở dạng các khối kết tụ dạng hạt không đều hoặc dạng khối đặc, cũng như các khối kết tụ hình quả thận và hình quả nho.

Chalcopyrite có các vệt màu xanh lá cây-đen; ánh kim loại; và là một khoáng chất không trong suốt. Độ cứng Mohs là 3-4; mật độ tương đối là 4,1-4,3; Nó giòn và dẫn điện.

Chalcopyrite có đặc điểm bề ngoài tương tự như pyrite và vàng tự nhiên, luôn mang lại cho con người cảm giác vàng. Pyrit và chalcopyrit còn được gọi là "vàng của kẻ ngốc". So với pirit, chalcopyrit có màu vàng sẫm hơn, thường có đốm xỉn màu, độ cứng thấp hơn (có thể trầy xước bằng dao) và hiếm khi thấy ở dạng tinh thể nguyên vẹn; trong khi đó, pirit có màu vàng nhạt hơn một chút, thường không bị xỉn màu, độ cứng cao hơn (không thể cạo bằng dao) và thường thấy ở dạng tinh thể nguyên vẹn của khối lập phương và khối mười hai mặt ngũ giác. Ngoài ra, chalcopyrite thường cùng tồn tại với pirit trong các mỏ quặng. Chalcopyrite dễ dàng được phân biệt với vàng tự nhiên nhờ vệt màu xanh lục đen, độ giòn và khả năng hòa tan trong axit nitric.

Chalcopyrite là khoáng chất đồng quan trọng nhất và phân bố rộng rãi nhất. Nó có thể được hình thành trong nhiều môi trường khác nhau, nhưng chủ yếu được sản xuất trong các mỏ đồng-niken sulfua, các mỏ skarn và các mỏ thủy nhiệt trung bình. Chalcopyrite dễ bị oxy hóa trên bề mặt và chuyển thành malachite và azurite; trong các vùng làm giàu thứ cấp, nó có thể bị biến đổi thành bornite, chalcocite và covellite.

Chi tiết mẫu chalcopyrite từ Scotland

So với các khoáng chất đồng công nghiệp khác (như chalcocite, malachite, azurite, v.v.), hàm lượng đồng trong chalcopyrite không cao, nhưng lại là nguyên liệu khoáng sản quan trọng nhất để luyện đồng công nghiệp và là nhân tố chính tuyệt đối của khoáng chất đồng công nghiệp. Đồng là một kim loại màu có liên quan mật thiết đến con người. Con người đã trải qua một thời gian dài từ thời kỳ đồ đá đến thời kỳ đồ đồng trước khi bước vào thời kỳ đồ sắt. Đồng chính là kim loại đã hỗ trợ sự phát triển của nền văn minh nhân loại trong hàng ngàn năm. Ngày nay, lượng tiêu thụ đồng và nhôm chiếm tỷ trọng lớn trong tổng lượng kim loại màu của nước tôi. Đồng tinh luyện được sử dụng rộng rãi trong các ngành điện, công nghiệp nhẹ, sản xuất máy móc, công nghiệp xây dựng, giao thông vận tải, công nghiệp quốc phòng, các ngành công nghiệp mới nổi và các lĩnh vực khác. Trong đó, ngành điện, điện tử sử dụng đồng nhiều nhất. Ví dụ, dây điện, máy biến áp, công tắc, linh kiện cắm thêm, đầu nối truyền tải điện, sản xuất động cơ, cáp truyền thông, v.v. đều được làm bằng đồng. Khi quá trình điện khí hóa tiếp tục phát triển, đồng kim loại màu sẽ ngày càng trở nên quan trọng.

Chalcopyrite được tìm thấy trên khắp thế giới. Các khu vực sản xuất chính của Trung Quốc tập trung ở vùng trung và hạ lưu sông Dương Tử, Tứ Xuyên và Vân Nam, khu vực núi Trung Điều ở phía nam Sơn Tây, Hành lang Hà Tây ở Cam Túc và Cao nguyên Tây Tạng. Trong số đó, các mỏ đồng ở Đức Hưng, Giang Tây và Ngọc Long, Tây Tạng là nổi tiếng nhất. Những khu vực sản xuất nổi tiếng khác trên thế giới bao gồm Rio Tinto ở Tây Ban Nha, Kalamazoo ở Arizona, Bingham ở Utah, Butte ở Montana, Cananea ở Mexico và Chuquicamata ở Chile.

Biên soạn: Chu Tuấn, Thẩm Sâm, Vương Lỗi

Cố vấn khoa học: Trương Thi Đào

Ảnh chụp bởi: Yang Yuchen

Poster: Jung Pil-yoon

Cơ sở hỗ trợ: Khoa Kỹ thuật Đất đai và Tài nguyên, Đại học Khoa học và Công nghệ Côn Minh