黄銅鉱：金の仮面を脱ぎ捨てよ、あなたは電化時代の隠れたボスだ

今号ではスコットランド産の黄銅鉱の標本を紹介します。もともと金色だった黄銅鉱は、わずかな酸化により、やや鈍い真鍮色に変化しています。これらの標本は昆明理工大学地質博物館に収蔵されており、世界有数の岩石・鉱物標本の一つとなっている。

黄銅鉱は一般的な銅と鉄の硫化鉱物で、微量の金、銀、その他の元素が混ざっていることが多いです。黄銅鉱の色は真鍮のような黄色で、表面には青、紫、茶色のまだら模様がよく見られます。このまだら模様の色の出現は、主に酸化により黄銅鉱の表面に酸化膜が形成されることによって生じます。このフィルムは光の干渉を受け、人間の視覚には虹色のように見え、これはカラフルなシャボン玉の発色原理と同じです。これは物理的な光学的効果によって引き起こされます。したがって、色合いは鉱物の疑似色であり、黄銅鉱の真鍮の黄色は鉱物の自然な色です。

写真はスコットランド産の黄銅鉱の標本です

黄銅鉱には多形の変種がありますが、最も一般的なものは正方晶系に属します。主な単一の形状は、正方四面体、正方両錐体、正方不等辺四面体です。しかし、現実には完全な結晶形状の黄銅鉱を見ることは困難です。ほとんどが不規則な粒状または密なブロック状の集合体、および腎臓形やブドウ形の集合体の形状をしています。

黄銅鉱には緑がかった黒色の縞模様があります。金属光沢;不透明な鉱物です。モース硬度は3～4です。相対密度は4.1～4.3です。脆くて導電性があります。

黄銅鉱は黄鉄鉱や自然金と似た外観特性を持ち、常に人々に金色の感覚を与えます。黄鉄鉱と黄銅鉱は「愚者の黄金」としても知られています。黄鉄鉱と比較すると、黄銅鉱はより濃い黄色をしており、斑点状の変色を伴うことが多く、硬度が低く（ナイフで傷がつく）、完全な結晶で見られることはまれです。一方、黄鉄鉱はわずかに明るい黄色をしており、通常は変色せず、硬度が高く（ナイフで傷がつかない）、立方体や五角形の十二面体の無傷の結晶でよく見られます。また、鉱床では黄銅鉱と黄鉄鉱が共存するのが一般的です。黄銅鉱は、緑がかった黒色の縞模様、脆さ、硝酸への溶解性によって、天然の金と簡単に区別できます。

黄銅鉱は最も重要で広く分布している銅鉱物です。さまざまな環境で形成されますが、主に銅ニッケル硫化物鉱床、スカルン鉱床、中温熱水鉱床で生成されます。黄銅鉱は表面で容易に酸化され、マラカイトやアズライトに変化します。二次濃縮帯では斑銅鉱、黄銅鉱、銅鉱に変化する可能性があります。

スコットランド産黄銅鉱標本の詳細

他の工業用銅鉱物（黄銅鉱、孔雀石、藍銅鉱など）と比較すると、黄銅鉱の銅含有量は高くありませんが、工業用銅製錬にとって最も重要な鉱物原料であり、工業用銅鉱物の絶対的な主役です。銅は人間に関係の深い非鉄金属です。人類は石器時代から青銅器時代まで長い期間を経て、鉄器時代に入りました。何千年もの間、人類の文明の発展を支えてきたのは銅です。現在、我が国の非鉄金属の消費量の大部分は銅とアルミニウムの消費量で占められています。精製銅は、電気、軽工業、機械製造、建設業、運輸、国防産業、新興産業などの分野で広く使用されています。中でも電気・電子産業が最も多くの銅を使用しています。例えば、電線、変圧器、スイッチ、プラグイン部品、電力伝送用コネクタ、モーター製造、通信ケーブルなどはすべて銅で作られています。電化が進むにつれ、非鉄金属である銅の重要性はますます高まっていきます。

黄銅鉱は世界中で発見されています。中国の主な生産地域は、長江中流と下流、四川省と雲南省、山西省南部の中条山地域、甘粛省の河西回廊、チベット高原に集中している。その中でも江西省徳興市とチベット自治区裕龍市の銅鉱床が最も有名です。世界のその他の有名な産地としては、スペインのリオ・ティント、アリゾナ州のカラマズー、ユタ州のビンガム、モンタナ州のビュート、メキシコのカナネア、チリのチュキカマタなどがあります。

執筆者: 朱俊、沈然、王磊

科学顧問: 張世涛

撮影：ヤン・ユーチェン

ポスター: チョン・ピルユン

支援機関：昆明理工大学土地資源工学学院