Chalkopyrit: Enthülle deine Verkleidung als Gold, du bist der verborgene Boss des Elektrifizierungszeitalters

In dieser Ausgabe wird ein Chalkopyrit-Exemplar aus Schottland vorgestellt. Der ursprünglich goldene Chalkopyrit hat durch leichte Oxidation ein leicht mattes Messinggelb angenommen. Die Exemplare werden im Geologischen Museum der Kunming University of Science and Technology gesammelt und gehören zu den weltweit wertvollsten Gesteins- und Mineralienexemplaren.

Chalkopyrit ist ein häufig vorkommendes Kupfer-Eisen-Sulfidmineral, das oft mit Spuren von Gold, Silber und anderen Elementen vermischt ist. Die Farbe von Chalkopyrit ist messinggelb und auf der Oberfläche sind oft blaue, violette und braune Flecken zu sehen. Das Auftreten dieser gesprenkelten Farbe ist hauptsächlich auf die Bildung eines Oxidfilms auf der Oberfläche des Chalkopyrits durch Oxidation zurückzuführen. Der Film ist der Interferenz von Licht ausgesetzt und erscheint dem menschlichen Auge als ein Regenbogen aus Farben, was dem Farbprinzip bunter Seifenblasen entspricht. Die Ursache sind physikalische optische Effekte. Daher ist die Tönung eine falsche Farbe des Minerals, während die messinggelbe Farbe des Chalkopyrits die natürliche Farbe des Minerals ist.

Abgebildet ist ein Exemplar von Chalkopyrit aus Schottland

Chalkopyrit hat polymorphe Varianten, die häufigste gehört jedoch zum tetragonalen Kristallsystem. Die wichtigsten Einzelformen sind das tetragonale Tetraeder, die tetragonale Bipyramide und das tetragonale Skalenoeder. In der Realität ist es jedoch schwierig, Chalkopyrit mit vollständigen Kristallformen zu erkennen. Es handelt sich dabei überwiegend um unregelmäßig körnige oder dichte Blockaggregate sowie um nieren- und traubenförmige Aggregate.

Chalkopyrit hat grün-schwarze Streifen; metallischer Glanz; und ist ein undurchsichtiges Mineral. Die Mohshärte beträgt 3-4; die relative Dichte beträgt 4,1–4,3; es ist spröde und leitfähig.

Chalkopyrit weist ähnliche Erscheinungsmerkmale wie Pyrit und gediegenes Gold auf und vermittelt den Menschen stets ein goldenes Gefühl. Pyrit und Chalkopyrit werden auch als „Katzengold“ bezeichnet. Im Vergleich zu Pyrit hat Chalkopyrit einen dunkleren Gelbton, oft mit fleckiger Anlauffarbe, eine geringere Härte (er kann mit einem Messer zerkratzt werden) und kommt selten in intakten Kristallen vor; Pyrit hingegen hat einen etwas helleren Gelbton, ist normalerweise nicht angelaufen, härter (er lässt sich nicht mit einem Messer zerkratzen) und kommt häufig in intakten Kristallen aus Würfeln und fünfeckigen Dodekaedern vor. Darüber hinaus kommt Chalkopyrit in Erzlagerstätten häufig neben Pyrit vor. Chalkopyrit lässt sich leicht von gediegenem Gold durch seine grün-schwarze Strichführung, Sprödigkeit und Löslichkeit in Salpetersäure unterscheiden.

Chalkopyrit ist das wichtigste und am weitesten verbreitete Kupfermineral. Es kann in einer Vielzahl unterschiedlicher Umgebungen entstehen, wird aber hauptsächlich in Kupfer-Nickel-Sulfid-Lagerstätten, Skarn-Lagerstätten und mesothermalen hydrothermalen Lagerstätten produziert. Chalkopyrit oxidiert leicht an der Oberfläche und wandelt sich in Malachit und Azurit um; in sekundären Anreicherungszonen kann es in Bornit, Chalkosin und Covellin umgewandelt werden.

Detail einer Chalkopyrit-Probe aus Schottland

Im Vergleich zu anderen industriellen Kupfermineralien (wie Chalkosin, Malachit, Azurit usw.) ist der Kupfergehalt in Chalkopyrit nicht hoch, aber es ist der wichtigste mineralische Rohstoff für die industrielle Kupferverhüttung und der absolute Protagonist der industriellen Kupfermineralien. Kupfer ist ein Nichteisenmetall, das eng mit dem Menschen verbunden ist. Die Menschheit durchlief eine lange Zeitspanne von der Steinzeit bis zur Bronzezeit, bevor sie in die Eisenzeit eintrat. Es ist Kupfer, das die Entwicklung der menschlichen Zivilisation über Tausende von Jahren unterstützt hat. Heutzutage macht der Verbrauch von Kupfer und Aluminium einen großen Anteil der Nichteisenmetalle meines Landes aus. Raffiniertes Kupfer wird häufig in der Elektroindustrie, der Leichtindustrie, im Maschinenbau, in der Bauindustrie, im Transportwesen, in der nationalen Verteidigungsindustrie, in aufstrebenden Industrien und anderen Bereichen verwendet. Unter ihnen verbraucht Kupfer am meisten in der Elektro- und Elektronikindustrie. Aus Kupfer werden beispielsweise Leitungen, Transformatoren, Schalter, Steckkomponenten, Steckverbinder für die Stromübertragung, den Motorenbau, Kommunikationskabel usw. hergestellt. Mit der fortschreitenden Elektrifizierung wird das Nichteisenmetall Kupfer immer wichtiger.

Chalkopyrit kommt auf der ganzen Welt vor. Chinas Hauptproduktionsgebiete konzentrieren sich auf den Mittel- und Unterlauf des Jangtse, Sichuan und Yunnan, das Zhongtiao-Berggebiet im südlichen Shanxi, den Hexi-Korridor in Gansu und das tibetische Plateau. Unter ihnen sind die Kupfervorkommen in Dexing, Jiangxi und Yulong, Tibet die bekanntesten. Weitere berühmte Produktionsgebiete der Welt sind Rio Tinto in Spanien, Kalamazoo in Arizona, Bingham in Utah, Butte in Montana, Cananea in Mexiko und Chuquicamata in Chile.

Geschrieben von: Zhu Jun, Shen Cen, Wang Lei

Wissenschaftlicher Berater: Zhang Shitao

Fotografiert von: Yang Yuchen

Poster: Jung Pil-yoon

Unterstützende Institution: College of Land and Resources Engineering, Kunming University of Science and Technology