Bakır: Oluşumu, Jeolojisi ve Çeşitleri
Paylaş
Doğal Bakır Jeolojisi
Dünya Bazalt, Kırmızı Tabakalar ve Hava Etkili Cevherde Metalik Bakırı Nasıl Oluşturur
Doğal bakır, sülfür, karbonat veya oksit mineraline bağlı olmayan metal Cu elementidir. Bakır taşıyan sıvıların indirgeme, düşük sülfür koşulları ve açık alanlarla buluştuğu yerlerde oluşur: bazalttaki veziküller, geçirgen konglomeralar, oksidasyon örtüleri, düşük sülfürlü damarlar, skarnlar ve sedimanter redoks cepheleri. Formları tel ve dendritik yapraklardan kütle halinde yüzen bakıra, levhalara, ikizlere ve bakır-gümüş karışımlarına kadar çeşitlidir.
Mineral Kimliği
Doğal Bakır Kaya Kayıtlarında Metal Halindedir
Doğal bakır, Cu metal elementi olarak doğal halde bulunan bakırdır. Kalker, bornit, kalkosit, kuprit, malakit veya azurit gibi minerallerin aksine, doğal bakır son mineral yapısında sülfür, oksijen, karbonat veya fosfat ile kimyasal olarak bağlanmamıştır. Bu da taze olduğunda görsel olarak ayırt edilebilir kılar: sıcak metalik turuncu-kırmızıdan bakır-kahverengiye, yüzeyler oksitlendiğinde ve karbonat mineralleri geliştiğinde genellikle kahverengi, siyah, kırmızı, yeşil veya mavi-yeşile kararan.
Jeolojisi kimya ve zamanlamanın hikayesidir. Bakır çözünmeli, taşınmalı ve sonra sülfür veya karbonat tarafından tutulmadan önce tekrar metale indirgenmelidir. En zengin doğal bakır sistemleri taş içindeki rastgele kıvılcımlar değil; sıvı yollarının, duvar kaya kimyasının, geçirgenliğin ve redoks cephelerinin hepsinin hizalandığı yerlerdir.
Metal, dövülebilir ve iletken
Bakır, yüksek iletkenliğe sahip doğal bir metaldir ve yüzeyi kullanım, hava ve nem etkilerini kaydeder. Numunelerde, değişen bu yüzey karakterinin bir parçasıdır.
Jeokimyasal kısıtlamadan doğar
Doğal bakır, sülfürün sınırlı olduğu ve indirgeme koşullarının çözünmüş bakır iyonlarını tekrar Cu metaline çevirecek kadar güçlü olduğu yerlerde en olasıdır.0.
Bakır, sistemde yeterince bakır varsa, çökelmesi için yeterli indirgeme varsa ve önce sülfür minerallerine çekilmemesi için yeterince az sülfür varsa doğal metal haline gelir.
Oluşum
Doğal Bakıra Üç Ana Yol
Doğal bakır birkaç jeolojik ortamda oluşabilir, ancak yollar ortak bir deseni paylaşır: bakır çözeltiye girer, kaya boyunca hareket eder ve kimyasal ortam değiştiğinde çökelir. Üç geniş mekanizma çoğu toplayıcı ve cevher örneğini açıklar.
Bazalt ev sahipliğinde hidrotermal çökelme
Sıcak tuzlu sular, gözenekli sel bazaltları, çatlaklar ve geçirgen lav dizileri boyunca hareket eder. Demir açısından zengin bazalt, indirgenmiş sıvılar ve açık amigdaloidler, Cu için alanlar oluşturur2+ metal bakıra indirgenebilir. Lake Superior yerel bakır bölgesi klasik büyük ölçekli örnektir.
Ayrışmış cevher zonlarında süperjen indirgeme
Yüzeye yakın, ayrışma bakır sülfürlerini parçalar ve çözünür bakır salar. Bakır içeren su, organik madde, indirgenmiş demir veya önceki sülfürler gibi indirgen maddelerle karşılaşana kadar aşağı doğru hareket eder. Bu sınırda, yerel bakır kabuklar, plakalar, teller veya ikame olarak oluşabilir.
Düşük kükürtlü damarlar ve skarn ortamları
Damarlarda, karbonat ana kaya ve skarn sistemlerinde, hidrotermal sıvılar bakır içerebilir ancak nispeten kükürt fakiri olabilir. Sınırlı oksijen ve uygun pH altında, bakır metal olarak kalsit, kuvars, epidot, diopsit veya garnet içeren bileşimlerle çökelir.
Açık boşluklar telleri, dallanan püskürtüleri ve kristalleri destekler. Düz çatlaklar levhaları ve plakaları teşvik eder. Yoğun gözenek ağları ve tabaka düzlemleri dendritik yapraklar ve filmler oluşturur.
Jeokimya
Eh, pH ve Bakır Üzerindeki Çekişme
Jeologlar su-kaya kimyasını Eh (redoks potansiyeli) ve pH (asitlik veya alkalilik) gibi terimlerle tanımlar. Yerel bakır için en önemli soru, çözünmüş bakırın başka bir bakır minerali oluşturmadan önce metale indirgenip indirgenemeyeceğidir.
İndirgen, kükürt fakiri koşullarda, metalik Cu0 stabil olabilir. Bol kükürt eklenirse, bakır kalkosit, bornit veya kalkopirit gibi sülfürler oluşturma eğilimindedir. Yüzeye yakın oksijen, su ve karbondioksit eklenirse, bakır daha çok malakit veya azurit olur. Depolamada klorür açısından zengin nem eklenirse, bakır durdurulması zor agresif korozyon ürünleri geliştirebilir.
Taze bakır parlak gül-turuncu olabilir. Zaman, oksijen, nem ve karbondioksit, yüzeyi kahverengiler, kırmızılar, siyahlar, yeşiller ve mavi-yeşillere doğru hareket ettirebilir; bu, üstte oluşan minerallere bağlıdır.
| Durum | Muhtemel Sonuç | Görünümü |
|---|---|---|
| İndirgen, düşük kükürt | Yerel bakır stabil kalır veya çözeltiden çökelir. | Metal bakır teller, yapraklar, kütleler, plakalar ve kristaller. |
| İndirgen, kükürt açısından zengin | Bakır sülfürleri tercih eder. | Kalkosit, bornit, kalkopirit ve ilgili bronz-siyah mineraller. |
| Oksitleyici, karbonat içeren | Bakır karbonatları ve oksitleri yüzeyde veya yakınında oluşur. | Malakit, azurit, kuprit, tenorite ve patinlenmiş yerel bakır. |
| Klorür açısından zengin ve nemli | Depolanan örneklerde kararsız korozyon gelişebilir. | Tozlu veya tekrarlayan yeşil-mavi korozyon, özellikle kirlenmiş parçalarda. |
Yatak Ortamları
Yerel Bakırın Büyüdüğü Yer
Ortam, bakırın şeklini kontrol eder. Bazaltlar veziküller ve çatlak ağları sağlar; konglomeralar geçirgen çakıl yatakları sağlar; aşınmış sülfür yatakları bakır açısından zengin aşağı çözeltiler sağlar; karbonat damarları ve skarnlar reaktif kimya sağlar; kırmızı tabakalı havzalar uzun redoks cepheleri sağlar.
| Çevre | Ev sahibi Kayalar ve Koşullar | Doku ve İpuçları |
|---|---|---|
| Bazalt amigdalleri ve çatlakları | Sel bazaltları; veziküller, çatlaklar ve düşük kükürtlü tuzlu suların indirgen bazaltla etkileşimi. | Prehnit, pumpellyit, epidot, kalkit, kuvars veya datolit ile teller, yapraklar, kütleler ve boşluk dolguları. |
| Konglomera damarları | Redoks reaksiyonlu yüzeyler boyunca havza tuzlu suları taşıyan geçirgen çakıllı katmanlar. | Çakılları birleştiren bakır, tabaka benzeri plakalar, çakıl kılıfları ve alışılmadık derecede ağır ince örnekler. |
| Süperjen oksidasyon zonları | Bakır sülfürlerin yüzeye yakın aşınması; aşağı doğru inen bakır çözeltileri indirgen maddelerle buluşur. | Malakit, azurit, kuprit veya tenoritle birlikte kabuklar, plakalar, teller, ikameler ve doğal bakır. |
| Düşük kükürtlü damarlar ve skarnlar | Sınırlı kükürt içeren karbonat kayalar ve hidrotermal sıvılar, genellikle nötrden hafif alkaliye kadar. | Keskin kristaller, spinel-kuralı ikizler ve kalkit, kuvars, diopsit, epidot veya garnet ile kümeler. |
| Kırmızı tabakalar ve siyah şistler | Bakır taşıyan sıvıların gözenekli katmanlarda redoks cephelerinde sabitlendiği tortul havzalar. | Dağılımlar, plakalar, küçük yapraklar ve kalkosit veya bornit yakınındaki doğal bakır. |
Soluk yeşil prehnit, epidot, pumpellyit veya zeolit benzeri boşluk mineralleri içeren veziküler bazalt, bakır için dikkatlice incelenmesi gereken klasik bir yerdir.
Morfolojiler
Yapraklar, Teller, Külçeler, İkizler ve Metal Ağlar
Doğal bakır, renk kadar şekliyle de değerlidir. Boşluklar, çatlaklar ve gözenek alanları içinde metal olarak büyüdüğü için çevresindeki kayanın geometrisini sıkça kaydeder.
Dendritik ve yapraklı bakır
Dallanmış, ağaç benzeri plakalar tabakalar, çatlak yüzeyler ve gözenek ağları boyunca büyür. Eğrelti otu, iskeletimsi veya dantel kenarlı görünebilirler.
Tel bakır
İnce saç teli kalınlığından halat gibi tellere kadar bakır, açık boşluklara veya dar yollar boyunca sürekli sıvı hareketiyle büyür.
Kütle ve külçe bakır
Yuvarlak, ağır kütleler yeraltında veya buzullar tarafından taşınan yüzen bakır olarak oluşabilir. Kenarlar taşınma veya aşınma ile yumuşatılabilir.
Kristaller ve spinel-kuralı ikizler
Bakır izometrik sistemde kristalleşir ve küpler, dodekahedral formlar ve ikiz yıldız benzeri kümeler oluşturabilir.
Levhalar ve plakalar
İnce metalik plakalar çatlakları kaplar, çakılları kaplar veya düz dikişleri doldurur. Bazıları hassas delikler ve kenar dokularını korur.
Bakır-gümüş birlikte büyümeleri
Doğal bakır, doğal gümüşle birlikte büyüyebilir ve genellikle “yarımelez” bakır olarak adlandırılan toplayıcı malzemeyi oluşturur. Doğru tanım Cu–Ag birlikte büyümedir.
Bazı dramatik “dantel bakır” parçalar, kırılgan matriksin çıkarılmasıyla doğal metal ağını ortaya çıkarmak için hazırlanır. Yapı jeolojik olabilir, ortaya çıkan dantel görünümü ise kısmen bir taş işçiliği hazırlığıdır.
Yer Değiştirme Dokuları
Bakır Sonrası Psödömorflar ve Mineraller
Bir psödömorf, bir mineralin formunu korurken kimyasını başka bir mineral ile değiştirir. Doğal bakır ve alterasyon ürünleri, bakır jeolojisinde en unutulmaz örneklerden bazılarını üretir.
Aragonit sonrası bakır
Özellikle Corocoro tarzı kırmızı tabaka mineralizasyonundan bilinen metalik bakır, radyal aragoniti yer değiştirebilir ve sivri veya psödo-altıgen formları koruyabilir.
Bakır sonrası kuprit
Kırmızı kuprit, dallanmış, plaka benzeri veya tel formlarını koruyarak doğal bakırın yerini alabilir ve kırmızı oksit altında bakır hayaleti izlenimi yaratır.
Bakır sonrası malakit ve azurit
Yeşil ve mavi bakır karbonatları, nemli, karbonat içeren oksitlenmiş zonlarda bakırı kaplayabilir veya kısmen yerini alabilir.
Bakırla birlikte veya üzerinde gümüş
Doğal gümüş, bakırın üzerine büyüyebilir, onunla iç içe geçebilir veya kısmen yerini alabilir. Gümüş uçlar, kabuklar ve zıt metalik bölgeler, stabil ve iyi belgelenmiş olduklarında özellikle değerlidir.
En bilgilendirici parçalar hem formu hem de geçişi gösterir: metalik bakır, oksit, karbonat ve ilişkili minerallerin hepsi küçük bir jeokimyasal dizide görünür.
Lokalite Atlası
Klasik Kaynaklar ve İmzaları
Keweenaw Yarımadası, Michigan, ABD
Lake Superior doğal bakır bölgesi, bazalt amigdalleri, konglomera damarları, büyük kütleler, levhalar, teller ve Cu–Ag “yarımelez” örnekleri için standarttır. Prehnit, epidot ve datolit tanıdık yoldaşlardır.
Onganja Madeni, Namibya
Özellikle kalsit, kuprit veya diğer oksitlenmiş bakır ilişkileriyle birlikte olağanüstü spinel ikizli bakır kristalleri ve keskin agregalarla bilinir.
Ural Dağları, Rusya
Tarihi damar bakır oluşumları, özellikle karbonat ve hidrotermal ortamlarda zarif kristaller, teller ve patineli parçalar üretmiştir.
Corocoro, La Paz, Bolivya
Özellikle aragonit psödömorf sonrası bakır ve çekici metalik plakalarla ünlü klasik bir kırmızı tabaka bakır lokalitesi.
Arizona, ABD
Ray ve Morenci gibi porfir bakır bölgelerindeki süperjen zonlar, malakit, azurit ve kuprit ilişkileriyle plakalar, teller ve kabuklar üretebilir.
Cornwall ve Devon, Birleşik Krallık
Damar dokularına, patineli plakalara, kristallere ve klasik İngiliz madencilik ilişkilerine sahip tarihi bakır bölgeleri.
Kupferschiefer Havzası, Polonya ve Almanya
Sedimanter bakır sistemleri, kalkosit, bornit ve diğer bakır sülfürlerinin yakınında dağılımlar, plakalar ve doğal bakır içerebilir.
Madencilik sonrası bakır oluşumları
Bazı sarkıt benzeri veya narin bakır formları, tünellerde ve galerilerde madencilikten sonra büyür. Bunlar mineral örnekleridir, ancak en iyi şekilde madencilik sonrası oluşumlar olarak tanımlanır.
İlişkiler
Bakırla Birlikte Seyahat Eden Mineraller
Bakır nadiren jeolojik eşlikçiler olmadan görünür. Onun eşlik eden mineralleri, ana ortamı ve örneğin oksidasyon geçmişini ortaya koyar. Kalkerli parlak bir bakır tel, malakit ve azuritli koyu bir plaka veya prehnit ve datolitli kütle Keweenaw bakırından farklı bir hikaye anlatır.
| Ortam | Yaygın Birliktelikler | Ne Anlatırlar |
|---|---|---|
| Bazaltik bakır | Prehnit, pumpellyit, epidot, klorit, kalker, kuvars, datolit. | Bazaltın düşük sıcaklıklı hidrotermal alterasyonu ve boşluk dolumu. |
| Süperjen bakır | Kuprit, tenorite, malakit, azurit, krizokolla ve demir oksitleri. | Hava koşulları, oksidasyon ve yüzeye yakın redoks bölgelerinde hareket. |
| Damarlı ve skarn bakır | Kalker, kuvars, epidot, diopsit, garnet ve yerel olarak gümüş. | Düşük kükürtlü hidrotermal sıvılar ve reaktif karbonat veya kalk-silikat ana kayaçlar. |
| Sedimanter bakır | Kalkopirit, bornit, bitümlü madde, karbonatlar ve kırmızı tabakalı ana kayaçlar. | Havza redoks cephelerinde ve gözenekli katmanlarda indirgeme. |
Toplama ve Değerlendirme
Doğal Bakır Örneği Nasıl Okunur
İlgi uyandıranlar
- Ayırt edici morfoloji: teller, dendritler, levhalar, kristaller veya spinel ikizleri.
- Tozlanma veya tekrarlayan korozyon olmadan stabil ve çekici patina.
- Özellikle prehnit, datolit, kuprit, gümüş, kalker veya malakit gibi güçlü mineral birliktelikleri.
- Mevcutsa maden, bölge, seviye veya koleksiyon geçmişi gibi net yer bilgisi.
- Aşırı temizlik veya aşırı cilalamadan korunmuş doğal form.
Yakından incelenmesi gerekenler
- Kenarlarda ve oyuklarda mum, lake, yapıştırıcı veya hazırlık izleri.
- Özellikle klorürle kontamine parçalarda yeşil tozlu korozyon.
- Hazırlanmış olarak tanımlanması gereken, güzel olabilen oyulmuş “dantel” parçalar.
- Bağlamı olmayan, özellikle yer iddiaları belirsiz cilalı parçalar.
- Koruma gerektirebilecek gevşek, kırılgan teller.
Güçlü bir tanım formu, ortamı ve işlemi belirtir: “Onganja Madeni, Namibya’dan kalkerli doğal bakır tel agregası” veya “Dantel dokusunu ortaya çıkarmak için hazırlanmış bazalt matriksinden oyulmuş doğal bakır ağı.”
Bakım ve Koruma
Bakırın Hikayesini Silmeden Stabil Tutmak
Doğal bakır metal olarak dayanıklıdır, ancak yüzeyi kimyasal olarak aktiftir. Bazı patinalar stabil ve arzu edilir; bazı korozyonlar zararlıdır. Bakım, örneği anlamlı jeolojik dokusunu koruyarak korumalıdır.
Rutin kullanım
Temiz, kuru ellerle veya eldivenle tutun. Deriden gelen yağlar ve tuzlar iz bırakabilir ve düzensiz kararmayı teşvik edebilir.
Temizlik
Tozu yumuşak bir fırça veya bezle nazikçe alın. Nem gerekiyorsa, minimum damıtılmış su kullanın, hemen kurulayın ve ıslatmadan kaçının.
Kaçının
Mineral örneklerinde tuz, sirke, çamaşır suyu, amonyak, asidik banyolar veya aşındırıcı cilalar kullanmayın. Bunlar tekrarlayan korozyona yol açabilir veya patinayı yok edebilir.
Depolama
Klorür kontaminasyonundan, nemli kutulardan, reaktif ağaçtan, asidik kağıttan ve sert nem dalgalanmalarından uzak kuru, stabil bir ortamda saklayın.
Patina
Stabil kahverengi, kırmızı, siyah veya yeşil patina örneğin kimliğinin bir parçası olabilir. Sadece kararsız veya zarar verici korozyonu çıkarın.
Kırılgan formlar
Tel ve dendritik örnekler, takılma ve deformasyonu önlemek için bir sergi kutusu, destek ayağı veya yastıklı tepsi gerektirebilir.
Parlatmadan önce koruyun. Doğal formunu, patinasını ve lokalite bağlamını hala taşıyan bir örnek, anonim hale getirilmiş bir örnekten genellikle daha anlamlıdır.
SSS
Doğal Bakır Jeolojisi Soruları
Doğal bakır her zaman bir ayrışma ürünü müdür?
Hayır. Birçok oluşum süperjen olup, yüzeye yakın ayrışma sırasında oluşur, ancak geniş doğal bakır bazaltik arazilerde ve düşük kükürtlü damarlarda bakır açısından zengin hidrotermal tuzlardan da çökelir.
Lake Superior bakır bölgesi neden bu kadar önemlidir?
Bu, amigdala, çatlaklar ve konglomera damarlarında doğal bakır bulunan klasik bir bazalt ev sahibi hidrotermal sistemdir. Masif bakır, teller, levhalar ve ünlü bakır-gümüş iç içe geçmeler üretmiştir.
Kükürt neden bu kadar önemlidir?
Kükürt indirgenme koşulları altında bol olduğunda, bakır genellikle kalkosit, bornit veya kalkopirit gibi sülfürler oluşturur. Doğal bakır, kükürt sınırlı olduğunda daha olasıdır.
“Yarı melez” bakır örneği nedir?
Bu, doğal bakırın doğal gümüşle iç içe geçtiği koleksiyoncu terimidir. “Cu–Ag iç içe geçme” en net tanımlayıcı etikettir.
Neden bazı örnekler tel oluştururken bazıları plaka oluşturur?
Açık boşluklar ve sürekli sıvı akışı telleri ve dalları teşvik eder. Düz çatlaklar levhaları ve plakaları teşvik eder. Yoğun gözenek ağları ve tabaka düzlemleri dendritik yapraklar oluşturabilir.
Maden kaynaklı bakır sarkıtları doğal mıdır?
Madencilik sonrası tünellerde veya galerilerde mineral süreçlerle oluşabilirler. Bunlar meşru mineral büyümeleridir, ancak en net tanım “madencilik sonrası oluşum”dur.
Bakır güvenle parlatılabilir mi?
Mineral örnekler için kuru tozlama ve yumuşak bezle başlayın. Tuz, sirke, çamaşır suyu, amonyak ve sert parlatıcılardan kaçının. Parlatma, tanısal dokuyu, ilişkili mineralleri veya stabil patinayı asla silmemelidir.
Özet
Doğal Bakır, Metalde Yazılmış Bir Redoks Hikayesidir
Doğal bakır, bakır içeren sıvıların indirgenmiş, düşük kükürtlü ve büyümeye açık ortamlarda buluştuğu yerlerde oluşur. Bazaltlar tel, yaprak ve boşluk dolguları üretir; konglomera plakalar ve çakıl kılıfları oluşturur; süperjen zonlar kabuklar ve ikame mineraller yaratır; damarlar ve skarnlar keskin kristaller ve ikizler geliştirebilir; kırmızı yatak havzaları sedimanter redoks cephelerinde bakırı sabitler. Bir örneği iyi okumak için devreyi takip edin: sıvı yolu, kimyasal sınır, büyüme alanı, ilişkili mineraller, yüzey tarihi ve lokalite.