کانی‌های سولفیدی مس؛ کالکوپیریت و کالکوزیت

کالکوپیریت

کالکوپیریت، به عنوان مهم‌ترین کانه‌ مس دارای بزرگترین ذخایر مس در سراسر دنیا می‌باشد. این ماده معدنی با ترکیب CuFeS₂ کانه سولفیدی دوگانه مس و آهن است. سختی آن براساس معیار موس 4-3/5 است و دارای جلای فلزی می‌باشد. رنگ آن زرد مایل به سبز و در بعضی موارد دارای رنگ‌دویدگی‌های زرد طلایی می‌باشد و دارای جلوه‌ای الوان است.

در اثر مالش به یک سطح زبر، خاکه‌ آن به رنگ سبز تیره تا کاملا سیاه به دست می‌آید. 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 می‌شود که از این نظر مشابه اسفالریت است. به صورت توده‌ای دانه‌ای و نیز فشرده و نفوذی بندرت قلوه‌ای یا انگوری مشاهده می‌شود. به علت داشتن سختی کمتر، از پیریت قابل تشخیص است و اغلب با آن همراه می‌باشد. 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 بزرگ‌ترین ذخایر آن در شیلی و امریکا وجود دارد.

کالکوزیت

کالکوزیت با فرمول شیمیایی Cu₂S حاوی 79/8 درصد مس می‌باشد. این کانی از تحول کانه‌های کالکوپیریت به وجود می‌آید. نحوه شکل‌گیری 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 می‌شود که در آب محلول است؛ بنابراین با آب شسته شده، همراه آن به لایه‌های زیرین زمین آورده می‌شود. با پایین آمدن از سطح و فاصله گرفتن از مناطق در تماس با هوا، کم کم وارد مناطقی می‌شود که دارای پتانسیل اکسیژن کمی است. این مناطق که در محدوده آب‌های ساکن زیرزمینی است، شرایط مناسب برای سمانتشیون یون‌ها با پتانسیل بالاتر به وسیله عناصر فعال‌تر را به وجود می‌آورد.

کالکوپیریت با سولفات مس آورده شده، واکنش می‌دهد و آهن خود را با مس داخل سولفات تعویض می‌کند و سولفید نامحلول مس را به وجود می‌آورد. بدین ترتیب آهن موجود در کالکوپیریت در یک تحول شیمیایی تعویض یونی کم‌کم از آن خارج شده، جای خود را به مس می‌دهد. همچنین سولفات فلزات دیگر در جدول پتانسیل احیا که نسبت به آهن نجیب‌تر هستند نیز مشابه مس عمل کرده، در داخل کالکوزیت رسوب می‌کنند. مهم‌ترین این عناصر طلا و نقره می‌باشند. طلا به صورت سولفید طلا یا طلای فلزی و نقره به صورت سولفیدی مثلا آرژانتیت در داخل کالکوزیت وجود دارد.

کالکوزیت با سختی 3-2/5 در معیار سختی موس داری جلای فلزی است. در معادن معمولا به رنگ خاکستری سربی تیره تا خاکستری مایل به سیاه دیده می‌شود. از نظر تناسیته دارای قابلیت چاقوخواری(برش پذیری) است. وزن مخصوص آن بالاتر از کالکوپیریت می‌باشد.

کالکوزیت به صورت توده‌ای فشرده با سطوح صدفی یا نفوذی و یا به صورت خاکه‌ای مشاهده می‌شود. در مرحله هیدروترمال از محلول‌هایی با موجودی مس بسیار بالا نیز می‌تواند 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 می‌گردد. کالکوزیت با افزایش درجه اکسیداسیون براحتی به مالاکیت و آزوریت تبدیل می‌شود و همچنین با تبدیل شدن به کوپریت، مس فلزی را به صورت مس طبیعی آزاد می‌کند.