구리: 형성, 지질학 및 종류
공유하기
자연 구리 지질학
지구가 현무암, 적색층 및 풍화 광석에서 금속 구리를 만드는 방법
자연 구리는 황화물, 탄산염 또는 산화물 광물에 갇히지 않고 금속 상태로 존재하는 원소 구리 Cu입니다. 구리 함유 유체가 환원되고 저황 조건과 빈 공간을 만나는 곳에서 형성됩니다: 현무암의 공극, 투과성 역암, 산화대, 저황 정맥, 스카른 및 퇴적 산화환원 전선. 형태도 다양하며, 와이어, 수지상 잎, 대량 부유 구리, 판, 쌍정 및 구리-은 상호 성장체가 있습니다.
광물 정체성
자연 구리는 암석 기록 속의 금속입니다
자연 구리는 금속 원소 Cu로 자연 상태에서 존재하는 구리입니다. 황철석, 황동석, 황구리석, 적구리석, 녹주석 또는 청금석과 달리, 자연 구리는 최종 광물 구조에서 황, 산소, 탄산염 또는 인산염과 화학적으로 결합하지 않았습니다. 그래서 신선할 때 시각적으로 명확합니다: 따뜻한 금속성 주황-적색에서 구리 갈색까지, 표면이 산화되고 탄산염 광물이 형성되면서 갈색, 검정, 빨강, 녹색 또는 청록색으로 어두워집니다.
그 지질학은 화학과 타이밍의 이야기입니다. 구리는 용해되고 운반된 후 황이나 탄산염이 결합하기 전에 금속으로 환원되어야 합니다. 가장 풍부한 자연 구리 시스템은 돌 속의 무작위 불꽃이 아니라, 유체 경로, 암석 화학, 투과성 및 산화환원 전선이 모두 일치하는 장소입니다.
금속성, 연성 및 전도성
구리는 높은 전도성을 가진 자연 금속이며, 표면은 취급, 공기 및 습기를 기록합니다. 표본에서 그 변화하는 표면은 구리의 특성 일부입니다.
지화학적 제약에서 태어남
자연 구리는 황이 제한되고 환원 조건이 충분히 강해 용해된 구리 이온이 다시 Cu 금속으로 변할 때 가장 잘 형성됩니다.0.
구리는 시스템에 충분한 구리가 공급되고, 침전할 만큼 환원 조건이 충분하며, 황이 충분하지 않아 황화광물로 먼저 결합하지 않을 때 자연 금속으로 존재합니다.
형성
자연 구리로 가는 세 가지 주요 경로
자연 구리는 여러 지질 환경에서 형성될 수 있지만, 그 경로는 공통된 패턴을 따릅니다: 구리가 용액에 들어가 암석을 통과하며 화학 환경이 변할 때 침전됩니다. 세 가지 주요 메커니즘이 대부분의 집합체와 광석 예시를 설명합니다.
현무암 기반 열수 침전
뜨거운 염수가 다공성 홍수 현무암, 균열 및 투과성 용암 층을 통과함. 철이 풍부한 현무암, 환원된 유체 및 열린 아미그달이 구리 생성 부위를 만듦.2+ 금속 구리로 환원될 수 있음. 슈페리어 호 자연 구리 지구가 대표적인 대규모 예임.
풍화된 광석대에서의 이차 환원
표면 근처에서 풍화는 구리 황화물을 분해하고 용해성 구리를 방출함. 구리 함유 수는 유기물, 환원된 철 또는 이전 황화물 같은 환원제를 만날 때까지 아래로 이동함. 그 경계에서 자연 구리는 껍질, 판, 와이어 또는 치환물로 형성될 수 있음.
저황 정맥 및 스카른 환경
정맥, 탄산염 호암 및 스카른 시스템에서 열수는 구리를 함유하지만 상대적으로 황이 적을 수 있음. 제한된 산소와 적절한 pH 하에서 구리는 방해석, 석영, 에피도트, 디옵사이드 또는 가넷 함유 집합체와 함께 금속으로 침전될 수 있음.
열린 공동은 와이어, 가지 모양 분사체 및 결정을 선호함. 평평한 균열은 판과 시트를 촉진함. 조밀한 기공 네트워크와 층리면은 수지상 잎과 필름을 생성함.
지구화학
구리를 둘러싼 Eh, pH 및 줄다리기
지질학자들은 물-암석 화학을 Eh(산화환원 전위)와 pH(산도 또는 알칼리도) 같은 용어로 설명함. 자연 구리의 가장 중요한 질문은 용해된 구리가 다른 구리 광물이 형성되기 전에 금속으로 환원될 수 있는 환경을 만나는지 여부임.
환원성, 황이 적은 조건에서 금속 구리0 안정적일 수 있음. 풍부한 황이 추가되면 구리는 칼코사이트, 보르나이트 또는 칼코파이라이트 같은 황화물을 형성하는 경향이 있음. 표면 근처에 산소, 물 및 이산화탄소가 있으면 구리는 말라카이트나 아쥬라이트가 될 가능성이 높음. 보관 중 염화물 풍부한 습기가 있으면 구리는 멈추기 어려운 공격적인 부식 생성물을 만들 수 있음.
신선한 구리는 밝은 장미빛 주황색일 수 있음. 시간, 산소, 습기 및 이산화탄소는 표면을 갈색, 빨강, 검정, 녹색 및 청록색으로 변화시키며, 이는 위에 형성되는 광물에 따라 다름.
| 상태 | 예상 결과 | 모습 |
|---|---|---|
| 환원성, 저황 | 자연 구리는 안정적이거나 용액에서 침전됨. | 금속 구리 와이어, 잎, 덩어리, 판 및 결정. |
| 환원성, 황 풍부 | 구리는 황화물을 선호함. | 칼코사이트, 보르나이트, 칼코파이라이트 및 관련 청동-검은색 광물. |
| 산화성, 탄산염 함유 | 구리 탄산염과 산화물이 표면 또는 그 근처에서 형성됨. | 말라카이트, 아쥬라이트, 쿠프라이트, 테노라이트 및 녹슨 자연 구리. |
| 염화물 풍부하고 습한 환경 | 보관된 표본에서 불안정한 부식이 발생할 수 있음. | 특히 오염된 조각에서 가루 같은 또는 반복되는 녹청색 부식. |
광상 환경
자연 구리가 자라는 곳
환경이 구리 형태를 결정합니다. 현무암은 기포와 균열 네트워크를 제공하고, 역암은 투과성 자갈층을 제공하며, 풍화된 황화물 광상은 구리 풍부 하강 용액을 제공하고, 탄산염 광맥과 스카른은 반응성 화학을 제공하며, 적색층 분지는 긴 산화환원 전선을 제공합니다.
| 환경 | 모암과 조건 | 질감과 단서 |
|---|---|---|
| 현무암 암기 및 균열 | 홍수 현무암; 기포, 균열 및 저황 염수가 환원성 현무암과 상호 작용. | 프레나이트, 펌펠라이트, 에피도트, 방해석, 석영 또는 다톨라이트와 함께하는 와이어, 잎, 덩어리 및 공동 충전물. |
| 역암 광맥 | 산화환원 반응 표면을 통과하는 분지 염수를 운반하는 투과성 자갈층. | 자갈을 결속하는 구리, 판 모양의 판, 자갈 덮개 및 비정상적으로 무거운 얇은 표본. |
| 상부 산화대 | 구리 황화물의 지표 근처 풍화; 하강하는 구리 용액이 환원 물질과 만남. | 말라카이트, 아쥬라이트, 쿠프라이트 또는 테노라이트와 함께하는 껍질, 판, 와이어, 치환체 및 자연 구리. |
| 저황 광맥 및 스카른 | 황 함량이 제한된 탄산염암과 중성에서 약알칼리성인 열수 유체. | 날카로운 결정, 스피넬 법칙 쌍둥이 및 방해석, 석영, 디옵사이드, 에피도트 또는 석류석과의 집합체. |
| 적색층과 흑색 셰일 | 구리 함유 유체가 다공성 층의 산화환원 전선에서 고정되는 퇴적 분지. | 칼코사이트 또는 보르나이트 근처의 확산체, 판, 작은 잎 및 자연 구리. |
연한 녹색의 프레나이트, 에피도트, 펌펠라이트 또는 제올라이트 유사 공동 광물이 있는 기포 현무암은 구리를 주의 깊게 관찰하기에 전형적인 장소입니다.
형태학
잎, 와이어, 너겟, 쌍둥이 및 금속 네트워크
자연 구리는 색상만큼이나 형태도 중요하게 여겨집니다. 공동, 균열 및 기공 공간 내에서 금속으로 자라기 때문에 주변 암석의 기하학적 형태를 자주 기록합니다.
수지상 및 잎 모양 구리
가지처럼 뻗은 나무 모양의 판은 층리, 균열 표면 및 기공 네트워크를 따라 자랍니다. 고사리 모양, 골격 모양 또는 레이스 가장자리처럼 보일 수 있습니다.
와이어 구리
머리카락처럼 가늘거나 밧줄 모양의 와이어는 구리가 열린 공동이나 좁은 경로를 따라 일정한 유체 흐름 속에서 자랄 때 형성됩니다.
덩어리 및 너겟 구리
둥글고 무거운 덩어리는 지하에서 형성되거나 빙하에 의해 운반된 부유 구리일 수 있습니다. 가장자리는 운반이나 풍화로 부드러워질 수 있습니다.
결정과 스피넬 법칙 쌍둥이
구리는 등축계에서 결정화하며 정육면체, 12면체 형태 및 쌍둥이 별 모양 집합체를 형성할 수 있습니다.
판과 판재
얇은 금속판이 균열을 따라 늘어서거나 자갈을 덮거나 평평한 이음새를 채웁니다. 일부는 섬세한 천공과 가장자리 질감을 보존합니다.
구리-은 상호 성장
자연 구리는 자연 은과 함께 자라면서 흔히 "하프브리드" 구리라고 불리는 집광 재료를 형성할 수 있습니다. 정확한 명칭은 Cu–Ag 상호 성장입니다.
일부 극적인 “레이스 구리” 조각은 연약한 기질을 제거하여 자연 금속 네트워크를 드러내어 준비됩니다. 구조는 지질학적일 수 있으며, 노출된 레이스 모양은 부분적으로 보석 세공 준비입니다.
치환 조직
구리 후 의사형상 및 광물
의사형상은 한 광물의 형태를 보존하면서 그 화학 조성을 다른 것으로 대체합니다. 자연 구리와 그 변질 산물은 구리 지질학에서 가장 기억에 남는 예 중 일부를 만듭니다.
아라고나이트 후 구리
특히 코로코로 스타일 적색층 광화에서 금속 구리는 방사형 아라고나이트를 대체하고 뾰족하거나 의사 육각형 형태를 보존할 수 있습니다.
구리 후 쿠프라이트
붉은 쿠프라이트는 가지 모양, 판상 또는 와이어 형태를 유지하면서 자연 구리를 대체할 수 있어 붉은 산화물 아래 구리 유령의 인상을 줍니다.
구리 후 말라카이트 및 아쥬라이트
녹색 및 청색 구리 탄산염은 습한 탄산염 함유 산화대에서 구리를 코팅하거나 부분적으로 대체할 수 있습니다.
구리 위 또는 구리와 함께 있는 은
자연 은은 구리를 덮거나, 함께 자라거나 부분적으로 대체할 수 있습니다. 은 끝, 표면 및 대조되는 금속 영역은 안정적이고 잘 문서화되었을 때 특히 가치가 높습니다.
가장 정보가 풍부한 표본은 형태와 변화를 모두 보여줍니다: 금속 구리, 산화물, 탄산염 및 연관 광물이 모두 하나의 작은 지구화학적 연속체에서 볼 수 있습니다.
산지 지도
고전적 산지와 그 특징
키위노 반도, 미시간, 미국
수페리어 호 자연 구리 지구는 현무암 암기질, 역암 광맥, 대형 덩어리, 판, 와이어 및 구리-은 “혼혈” 표본의 기준입니다. 프레나이트, 에피도트 및 다톨라이트가 친숙한 동반자입니다.
옹안자 광산, 나미비아
탁월한 스피넬 쌍정 구리 결정과 날카로운 집합체로 유명하며, 종종 방해석, 쿠프라이트 또는 기타 산화된 구리 연관성을 동반합니다.
우랄 산맥, 러시아
역사적인 정맥 구리 산출지는 특히 탄산염 및 열수 환경에서 우아한 결정, 와이어 및 녹청이 낀 조각을 생산했습니다.
코로코로, 라파스, 볼리비아
특히 아라고나이트 의사형상 후 구리와 매력적인 금속 판상체로 유명한 고전적인 적색층 구리 산지.
애리조나, 미국
레이와 모렌시 같은 포르피리 구리 지구의 상부대사대는 말라카이트, 아쥬라이트 및 쿠프라이트 연관성을 가진 판상체, 와이어 및 껍질을 생성할 수 있습니다.
콘월 및 데번, 영국
정맥 조직, 녹청이 낀 판상체, 결정 및 고전적인 영국 광산 연관성을 가진 역사적인 구리 지구.
쿠퍼쉬퍼 분지, 폴란드 및 독일
퇴적 구리 시스템은 칼코사이트, 보나이트 및 기타 구리 황화물 근처에 분산물, 판상체 및 자연 구리를 포함할 수 있습니다.
채굴 후 구리 성장
일부 종유석 모양이나 섬세한 구리 형태는 광산 터널과 스톱에서 채굴 후에 자랍니다. 이들은 광물 표본이지만, 채굴 후 형성물로 가장 잘 설명됩니다.
연관성
구리와 함께 이동하는 광물들
구리는 지질학적 동반 광물 없이 드물게 나타납니다. 동반 광물은 표본의 산지 환경과 산화 역사를 보여줍니다. 방해석이 포함된 밝은 구리 와이어는 말라카이트와 아쥬라이트가 있는 어두운 판이나 프레나이트와 다톨라이트가 포함된 대형 키위노 구리와는 다른 이야기를 전합니다.
| 산지 | 일반적인 동반 광물 | 그들이 시사하는 바 |
|---|---|---|
| 현무암성 구리 | 프레나이트, 펌펠라이트, 에피도트, 클로라이트, 방해석, 석영, 다톨라이트. | 현무암의 저온 열수 변질 및 공동 충전. |
| 후기 구리 | 쿠프라이트, 테노라이트, 말라카이트, 아쥬라이트, 크리소콜라 및 산화철. | 풍화, 산화 및 근표면 산화환원대 통과. |
| 맥상 및 스카른 구리 | 방해석, 석영, 에피도트, 디옵사이드, 석류석 및 국소적으로 은. | 저황의 열수 유체와 반응성 탄산염 또는 탄산염-규산염 호스트 암석. |
| 퇴적 구리 | 칼코사이트, 보나이트, 역청 물질, 탄산염 및 적색층 호스트 암석. | 분지 산화환원 전선과 다공성 지층에서의 환원. |
수집 및 평가
자연 구리 표본 읽는 법
관심을 끄는 요소
- 독특한 형태: 와이어, 수지상체, 판, 결정 또는 스피넬 쌍정.
- 가루가 생기거나 반복 부식 없이 안정적이고 매력적인 녹청.
- 특히 프레나이트, 다톨라이트, 쿠프라이트, 은, 방해석 또는 말라카이트와 같은 강한 광물 동반체.
- 가능한 경우 광산, 지구, 층위 또는 수집 이력 등 명확한 산지 정보.
- 과도한 청소나 광택 없이 자연 형태가 보존된 상태.
주의 깊게 검사해야 할 사항
- 왁스, 래커, 접착제 또는 처리 자국이 있는 가장자리와 움푹 들어간 부분.
- 특히 염화물에 오염된 조각에서 나타나는 녹색 가루 같은 부식.
- 아름다울 수 있으나 처리된 것으로 설명되어야 하는 부식된 ‘레이스’ 조각.
- 특히 산지 정보가 모호할 때 맥락 없이 판매되는 광택 난괴.
- 보호된 장착이 필요할 수 있는 느슨하고 약한 와이어.
강력한 설명은 형태, 산지 및 처리 과정을 명확히 합니다: “나미비아 옹간자 광산의 방해석이 포함된 자연 구리 와이어 집합체” 또는 “현무암 기질에서 레이스 질감을 드러내기 위해 처리된 부식된 자연 구리 네트워크.”
관리 및 보존
구리의 이야기를 지우지 않고 안정적으로 보관하기
자연 구리 자체는 금속으로서 내구성이 있지만 표면은 화학적으로 활성이 있습니다. 일부 녹청은 안정적이고 바람직하지만, 일부 부식은 손상을 초래합니다. 관리 시 표본의 의미 있는 지질학적 질감을 제거하지 않도록 보호해야 합니다.
일상적인 취급
깨끗하고 건조한 손이나 장갑을 착용하고 다루십시오. 피부의 기름과 소금이 자국을 남기고 불균일한 변색을 촉진할 수 있습니다.
청소
부드러운 붓이나 천으로 가볍게 먼지를 털어내십시오. 습기가 필요할 경우 최소한의 증류수를 사용하고 즉시 건조시키며 담그는 것은 피하십시오.
피하십시오
광물 표본에 소금, 식초, 표백제, 암모니아, 산성 담금질 또는 강한 광택제를 사용하지 마십시오. 이러한 물질은 반복적인 부식을 일으키거나 녹청을 파괴할 수 있습니다.
보관
염소 오염, 습한 상자, 반응성 목재, 산성 종이 및 심한 습도 변동을 피하여 건조하고 안정적인 환경에 보관하세요.
녹청
안정적인 갈색, 빨강, 검정 또는 녹색 녹청은 표본의 정체성 일부일 수 있습니다. 불안정하거나 손상하는 부식만 제거하세요.
취약한 형태
와이어 및 수지상 표본은 걸림과 변형을 방지하기 위해 전시 상자, 지지대 또는 패딩 트레이가 필요할 수 있습니다.
광택 전에 보존하세요. 자연 형태, 녹청 및 산지 맥락을 여전히 지닌 표본은 익명으로 광택된 표본보다 더 의미가 있을 수 있습니다.
자주 묻는 질문
자연 구리 지질학 질문
자연 구리는 항상 풍화 산물인가요?
아니요. 많은 발생지는 상부 생성대이며, 이는 지표 근처 풍화 과정에서 형성된다는 뜻이지만, 광범위한 자연 구리는 현무암 지대와 저황 정맥에서 구리 풍부한 열수 염수로부터 침전될 수도 있습니다.
왜 레이크 슈피리어 구리 지구가 그렇게 중요한가요?
이는 아미그달, 균열 및 역암 광맥에 자연 구리가 있는 고전적인 현무암 기반 열수 시스템입니다. 대량 구리, 와이어, 판 및 유명한 구리-은 공생을 생산했습니다.
왜 황이 그렇게 중요한가요?
황이 풍부한 환원 조건에서는 구리가 칼코사이트, 보나이트 또는 칼코파이라이트 같은 황화물을 형성하는 경향이 있습니다. 황이 제한된 곳에서 자연 구리가 더 흔합니다.
“하프브리드” 구리 표본이란 무엇인가요?
이는 자연 구리와 자연 은이 함께 자란 수집가 용어입니다. “Cu–Ag 공생”이 가장 명확한 설명 라벨입니다.
왜 어떤 표본은 와이어를 형성하고 다른 표본은 판을 형성하나요?
열린 공동과 안정적인 유체 흐름은 와이어와 가지를 촉진합니다. 평평한 균열은 판과 판을 촉진합니다. 조밀한 기공 네트워크와 층리면은 수지상 잎을 생성할 수 있습니다.
광산에서 자란 구리 종유석은 자연적인가요?
터널이나 갱도에서 채굴 후 광물 과정으로 형성될 수 있습니다. 이는 합법적인 광물 성장이나 가장 명확한 설명은 “채굴 후 형성”입니다.
구리를 안전하게 밝게 할 수 있나요?
광물 표본은 건조한 먼지 털기와 부드러운 천으로 시작하세요. 소금, 식초, 표백제, 암모니아 및 강한 광택제는 피하세요. 밝게 하는 것은 진단 텍스처, 관련 광물 또는 안정된 녹청을 지우면 안 됩니다.
요점
자연 구리는 금속에 쓰인 산화환원 이야기입니다
자연 구리는 구리를 함유한 유체가 환원성, 저황 환경과 성장 공간이 있는 곳에서 형성됩니다. 현무암은 와이어, 잎, 공동 충전을 생성하고; 역암은 판과 자갈 덮개를 만듭니다; 상부 생성대는 껍질과 대체물을 만듭니다; 정맥과 스카른은 날카로운 결정과 쌍정을 성장시킬 수 있습니다; 적색층 분지는 퇴적 산화환원 전선에 구리를 고정합니다. 표본을 잘 읽으려면 회로를 따라가세요: 유체 경로, 화학 경계, 성장 공간, 관련 광물, 표면 역사 및 산지.