کانه های سولفیدی مس

کالکوپیریت به عنوان مهم ترین کانه مس دارای بزرگ ترین ذخایر مس در سراسر دنیا می باشد. این ماده معدنی با ترکیب CuFeS2 کانه سولفیدی دوگانه مس و آهن است. سختی آن بر اساس معیار موس 4-3/5 است و دارای جلای فلزی می باشد. رنگ آن زرد مایل به سبز و در بعضی موارد دارای رنگ دویدگی های زرد طلایی می باشد و دارای جلوه ای الوان است.

در اثر مالش به یک سطح زبر، خاکه آن به رنگ سبز تیره تا کاملاً سیاه به دست می آید. شکننده است، ولی ترد نیست؛ به عبارتی دارای شکنندگی معتدل است. وزن مخصوص آن 4/2-4/1 گزارش شده و در شبکه بلوری تتراگونال اسکالنئودریک پسیدو کوبیک متبلور می شود که از این نظر مشابه اسفالریت است.

به صورت توده ای دانه ای و نیز فشرده و نفوذی و به ندرت قلوه ای یا انگوری مشاهده م یشود. به علت داشتن سختی کمتر، از پیریت قابل تشخیص است و اغلب با آن همراه می باشد. ترکیبات همراه آن پیریت، پیروتیت، اسفالریت، گالن، کوارتز، سیدریت، دولومیت، فلوریت، باریت و کلسیت است. در معادن بزرگ در همه جای دنیا وجود دارد و بزرگ ترین ذخایر آن در شیلی و آمریکا وجود دارد.

کالکوزیت با فرمول شیمیایی Cu2S حاوی 79/8 درصد مس می باشد. این کانی از تحول کانه های کالکوپیریت به وجود می آید. نحوه شکل گیری کالکوزیت به طور مختصر شامل یک مرحله انحلال و یک مرحله سمنتاسیون است. مرحله اکسیداسیون شامل اکسید یا سولفاته شدن کانه کالکوپیریت در سطح و در مناطقی است که دارای پتانسیل اکسیژن بالا هستند.

در اثر اکسیداسیون، سولفات مس حاصل می شود که در آب محلول است؛ بنابراین با آب شسته شده، همراه آن به لایه های زیرین زمین آورده می شود. با پایین آمدن از سطح و فاصله گرفتن از مناطق در تماس با هوا، کم کم وارد مناطقی می شود که دارای پتانسیل اکسیژن کمی است. این مناطق که در محدوده آب های ساکن زیرزمینی است، شرایط مناسب برای سمنتاسیون یون ها با پتانسیل بالاتر به وسیله عناصر فعال تر را به وجود می آورد.

کالکوپیریت با سولفات مس آورده شده، واکنش می دهد و آهن خود را با مس داخل سولفات تعویض می کند و سولفید نامحلول مس را به وجود می آورد. بدین ترتیب آهن موجود در کالکوپیریت در یک تحول شیمیایی تعویض یونی کم کم از آن خارج شده، جای خود را به مس می دهد. همچنین سولفات فلزات دیگر در جدول پتانسیل احیا که نسبت به آهن نجیب تر هستند نیز مشابه مس عمل کرده، در داخل کالکوزیت رسوب می کنند. مهم ترین این عناصر طلا و نقره می باشند. طلا به صورت سولفید طلا یا طلای فلزی و نقره به صورت سولفیدی مثلاً آرژانتیت (Ag2S) در داخل کالکوزیت وجود دارد.

کالکوزیت با سختی 3-2/5 در معیار سختی موس دارای جلای فلزی می باشد. در معادن معمولاً به رنگ خاکستری سربی تیره تا خاکستری مایل به سیاه دیده می شود. از نظر تناسیته دارای قابلیت چاقوخواری برش پذیری است. وزن مخصوص آن بالاتر از کالکوپیریت می باشد (5/8-5/5گرم بر سانتیمتر مکعب).

کالکوزیت به صورت توده ای فشرده با سطوح صدفی یا نفوذی و یا به صورت خاکه ای مشاهده می شود. در مرحله هیدروترمال از محلول هایی با موجودی مس بسیار بالا نیز می تواند رسوب کند، ولی مکانیزم غالب در رسوب این کانسار از تحول کالکوپیریت است. گاهی به صورت ذرات ریز و پراکنده در داخل طبقات رسوبی نیز مشاهده می گردد. کالکوزیت با افزایش درجه اکسیداسیون به راحتی به مالاکیت و آزوریت تبدیل می شود و هم چنین با تبدیل شدن به کوپریت، مس فلزی را به صورت مس طبیعی آزاد می کند.