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銅作為人類最早開發(fā)利用的金屬種類之一,至今仍是現(xiàn)代生活中無法替代的重要元素,從電視機到空調(diào)等各類家電均大量使用銅材。銅由銅礦石(含銅礦物)經(jīng)冶煉工藝提取而來。在諸多含銅礦物里,有兩種礦物尤為特殊 —— 它們均形成于銅礦床的氧化帶區(qū)域,同屬含銅硫化物氧化后生成的次生礦物,且化學組成均為含銅碳酸鹽類,不僅硬度與密度相近,更在顏色上呈現(xiàn)出鮮明對比:一種色澤如蒼松翠柏般濃郁翠綠,另一種則似藍天大海般澄澈湛藍。這兩種礦物宛如孿生姐妹,堪稱礦物界的 “雙生瑰寶” 或 “絕色 pair”,它們便是孔雀石與藍銅礦。
巧妙共生
中國地質博物館珍藏著一方奇妙的礦物標本,宛如“碧葉”簇擁著“靛花”,亦似靛色的花瓣鑲嵌在碧綠的葉片之間?!暗寤ā北闶撬{銅礦,“碧葉”即為孔雀石,二者共生共棲,恰似孿生姐妹般,相依相伴、形影不離,脈脈相視,景致靈動。 當然,孔雀石與藍銅礦的共生形態(tài)各異:時而孔雀石占據(jù)主位,藍銅礦如星辰散落于夜幕般點綴其間;時而藍銅礦更為豐茂,孔雀石似開屏的孔雀尾羽,輕盈地穿插在藍銅礦層理之中;時而,藍銅礦與孔雀石“姐妹”分界清晰,彼此依偎而立,一側如“靛藍蒼穹”,一側似“碧翠葉片”。
《本草綱目》中記載:"石綠生于銅坑之內(nèi),此乃銅之初始之氣。銅得紫陽之氣而變綠,綠色經(jīng)長久演變形成石,稱之為石綠。"此段論述實則闡釋了藍銅礦與孔雀石共生及轉化的科學機理。從現(xiàn)代科學視角來看,藍銅礦受風化作用影響,致使二氧化碳含量減少、含水量增多,進而易轉化為孔雀石;反之,當銅礦氧化層處于地下干燥且二氧化碳充足的環(huán)境時,孔雀石亦可轉變?yōu)樗{銅礦。
迷人的孔雀石
孔雀石的化學式為Cu?[OH]?CO?,顏色深淺不一,整體呈現(xiàn)孔雀綠色。其典型特征為具有同心圓狀或條帶狀結構,帶有絲絹光澤或玻璃光澤。由于顏色與特有的同心圓狀花紋形似孔雀美麗的尾羽,故得此名。 在晶體結構方面,孔雀石屬于單斜晶系,晶體形態(tài)為斜方柱,單晶多呈柱狀、針狀,有時會形成燕尾雙晶。其集合體形態(tài)多樣,有皮殼狀、層狀、腎狀、葡萄狀、鐘乳狀及具同心環(huán)帶的球狀等??兹甘哪κ嫌捕葹?.5-4.5,密度在3.5-4.1 g/cm3之間。常見的孔雀石以層狀、鐘乳狀及同心環(huán)帶形態(tài)存在,可加工成各類首飾,因此也屬于寶石礦物。
綻放的藍銅礦
藍銅礦是一種因奪目藍色而聞名的礦物,作為碳酸銅礦物,其化學式為Cu?(CO?)?(OH)?。它通常形成單斜棱柱晶體,也可見塊狀或粒狀形態(tài),因深邃的藍色得名,且因美觀特質廣受青睞。 從晶體結構來看,藍銅礦屬于單斜晶系,晶體形態(tài)多為短柱狀、柱狀、厚板狀或片狀,有時會形成雙晶。其集合體形態(tài)豐富,包括土狀、致密粒狀、皮殼狀、結核狀、晶簇狀等,斷口呈現(xiàn)貝殼狀至參差狀。藍銅礦的摩氏硬度為3.5~4,密度在3.7~3.9g/cm3之間。我國廣東陽春產(chǎn)出的藍銅礦頗具特色,以板狀結構和花朵狀構造為典型特征,該礦物被收錄為中國地質博物館的特色藏品,并在巖石礦物廳以“藍銅礦墻”的形式向公眾展示。
藍銅礦形成于銅礦床的上部氧化帶,通常靠近地表,富氧的水和空氣可以與含銅礦物相互作用,通常由原生硫化銅礦物風化改造而形成,這些硫化銅礦物釋放銅離子,然后與碳酸根離子和水反應形成。藍銅礦的形成一般稍晚于孔雀石,所以,孔雀石可以稱為藍銅礦的姐姐。有時,藍銅礦也會被孔雀石所替代。
亮麗的繪畫顏料
知道大家是否看過王希孟的《千里江山圖》,高半米多(51.5厘米),長近12米(1191.5厘米),是一幅難得的名畫。整個畫面由層巒疊嶂的群山和煙波浩渺的江河構成了一幅美妙的江南山水圖。不知你是否知道為什么這幅畫經(jīng)歷了900多年仍然色澤艷麗、光彩奪目?作者又是用什么顏料繪制的這幅名畫嗎?沒錯,這幅畫主要用的就是天然的礦物顏料,整個畫面藍色與綠色交相輝映,顏色對比十分鮮明,其主要用料以石青、石綠為主,以赭色為襯托,使畫面層次分明,石青就是指藍銅礦,而石綠就是孔雀石,赭色礦物為赭石,也就是赤鐵礦。
事實上,古埃及人同樣將藍銅礦作為顏料使用,他們把藍銅礦研磨成細粉,制成用于繪畫和化妝品的藍色顏料。在埃及藝術中,著名的藍眼妝就常含有藍銅礦成分。 我國秦始皇陵兵馬俑原本是有色彩的(部分陶俑帶有彩色),這些陶俑是在燒制完成后進行彩繪的,但出土時大部分色彩已經(jīng)脫落,僅個別陶俑殘留有彩色,其中以粉綠、朱紅、粉紫、天藍四種顏色最為常見??脊艑W家通過化驗發(fā)現(xiàn),這些顏色均由礦物質構成,其中綠色源于孔雀石,藍色則來自藍銅礦。 孔雀石與藍銅礦堪稱“孿生姐妹”,在我國主要產(chǎn)于廣東陽春、安徽銅陵、湖北大冶等地。而世界上的著名產(chǎn)地包括智利、贊比亞、剛果、澳大利亞、俄羅斯、美國等國家。
來源:礦物晶體知識科普
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