为什么铜矿被称为人类文明的使者?

如题所述

铜是人类最早发现并广泛利用的金属矿产之一。借助它,人类文明从石器时代晋级到青铜器时代,成功跨入金属文明的大门。从青铜器时代、农业社会、工业革命到当下的信息时代,都有铜矿的身影。随着科技的进步,铜矿应用领域不断拓展,近年来,它又被众多国家列入战略性矿产或关键矿产名录。2021年,三星堆考古的重大发现,成为人类文明与铜矿密切相关的生动实证。


图片来源:视觉中国

公元前5000年后期到公元前4000年左右,两河流域、高加索地区、伊朗、印度河谷等地进入红铜时代。公元前3500年左右,人们用火灼烧铜矿石,发现铜与锡混合后会产生性能更好的青铜合金,人类自此迈出利用铜矿的关键一步。

大自然中极少有纯铜矿石,多以蓝铜矿、孔雀石、赤铜矿等形式存在,并伴生锡等其他金属。虽然金属铜在1085摄氏度时才会熔化,但铜矿中如果有锡的存在,其熔点最低可降到800摄氏度。这个温度是木柴燃料可达到的温度,而且木柴中所含的碳会把矿石中的铜、锡等还原出来。由铜锡组合形成的青铜流体,注入模具冷却后变硬,铜中因含锡,其硬度会提高2倍,因此,青铜容器更加结实且美观,青铜武器也更加锋利。

到公元前3000年时,青铜冶炼术已在中东地区和印度日渐成熟。不过,按当时的开采技术,铜和锡这两种金属产品仍属紧俏的高端奢侈品,大多被制成供贵族阶层享用的礼器和使用的高级武器,而未能用来制造生产生活工具。铜就此踏上了进化之路,人类改造自然的能力也得以提升,活动范围进一步扩大。人类采用熔炼的方法从铜矿石中提炼金属,掌握了真正的冶金术,标志着从石器时代跨入青铜器时代。


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青铜器时代结束后,人类文明先后进入工业时代和信息时代,铜越发成为最重要的基础金属之一,被广泛应用在电力、电子、能源及石化、机械及冶金、交通、轻工等领域,而这与铜具有优良的延展性、导热性、导电性、耐腐蚀、抗有机酸碱等内在特性分不开。

中国最早开采铜矿的地方位于湖北黄石大冶市铜绿山。从名字可看出,此山富铜。事实上,它同时还富含铁,是一处铜铁多金属矿床。它的开采时间最早可追溯到夏朝早期,距今约4000年,现在发现的古矿井大多处于花岗闪长斑岩和大理岩的接触带。矿石主要有孔雀石、赤铜矿、自然铜等,铜品位在5%~8%之间。铜绿山虽称山,但如今早被采挖成谷,不见其山,同时地表还覆盖了厚数米、重约40万吨的古代冶铜炼渣。

山西中条山的开采历史可追溯至战国时期,至今仍在开采。云南东川铜矿是清朝时期铸币、造器的最重要的原料来源之一,清朝钱币有70%系东川铜所铸。安徽铜陵亦因铜矿得名,因铜而兴,新中国第一个铜工业基地即建于此,第一炉铜水、第一块铜锭均出自铜陵。

中国是世界最大的铜消费国。当下我国有9个铜矿规划区和22个铜矿或铜多金属资源保护区。其中,西藏阿里地区的多龙铜矿是我国第一个世界级超大型铜矿矿集区,尚未开发。

世界铜矿储量最多的国家是智利。全球2000万吨以上的超级铜矿总共有26座,其中9座位于智利。智利铜矿富集带形成于中新生代。约2亿多年前,南美大陆向西漂移、大西洋缓慢张开,智利北部作为南美活动大陆边缘的组成部分,不断压制向东俯冲的太平洋(纳斯卡)板块,于是俯冲板块断离,由此导致大规模火山活动。含矿岩浆的侵入导致它周围的岩石发生矿化蚀变,发生大规模铜成矿作用。铜矿体一般产生在侵入岩体的内部或与围岩的接触带上,形成安第斯型斑岩铜矿。这类铜矿品位较低但储量巨大,其产量占世界铜产量的50%以上,是最重要的矿床类型。

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第1个回答  2019-07-31

自人类从石器时代进入青铜器时代以后,青铜被广泛地用于铸造钟鼎礼乐之器,如中国的稀世之宝——商代晚期的司母戊鼎就是用青铜制成的。所以,铜矿石被称为“人类文明的使者”。

铜在地壳中的含量只有十万分之七,可是在四千多年前的先人就使用了,这是因为铜矿床所在的地表往往存在一些纯度达99%以上的紫红色自然铜(又叫红铜)。它质软,富有延展性,稍加敲打即可加工成工具和生活用品。

铜矿上部的氧化带中,还常见一种绿得惹人喜爱的孔雀石。孔雀石因其色彩像孔雀的羽毛而得名。它多呈块状、钟乳状、皮壳状及同心条带状。用孔雀石制成的绿色颜料称为石绿,又叫石菉。孔雀石别号叫“铜绿”,它还是找矿的标志。1957年,地质队员来到湖北省大冶铜绿山普查找矿,通过勘探,发现铜绿山是一个大型铜、铁、金、银、钴综合矿床。

南美洲的智利,号称“铜矿之国”。那里有个大铜矿,也是外国人根据孔雀石发现的,那是18世纪末叫的一个趣闻。当时,智利还在西班牙殖民者的统治下。一次,有个西班牙的中尉军官,因负债累累而逃往阿根廷去躲债。他取道智利首都圣地亚哥以南50英里的卡佳波尔山谷,登上1600米高的安第斯山时,无意中发现山石上有许多翠绿色的铜绿。他的文化素养使他认识这是找铜的“矿苗”,于是带着矿石标本去找矿。后经勘查证实,这是一个大型富铜矿。这座铜矿特命名为“特尼恩特”(西班牙文意为“中尉”)。它是目前世界上最大的地下开采铜矿,年产铜锭30万吨。

已发现的含铜矿物有280多种,主要的只有16种。除自然铜和孔雀石之上,还有黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿、铜蓝和黝铜矿等。我国开采的主要是黄铜矿(铜与硫、铁的化合物),其次是辉铜矿和斑铜矿。

铜黄色的黄铜矿与黄铁矿(硫化铁)有时凭直观很难区别,只要拿矿物在粗瓷上划条痕可立见分晓:绿黑色的是黄铜矿;黑色的便是黄铁矿。

铜矿有各种各样的颜色。斑铜矿呈暗铜红色,氧化后变为蓝紫斑状;辉铜矿(硫化二铜)铅灰色;铜蓝(硫化铜)靛蓝色;黔铜矿是钢灰色;蓝铜矿(古称曾青或石青)呈鲜艳的蓝色。在古代文献中,青色即指深蓝色,“青出于蓝胜于蓝”就是这个意思。

全世界探明的铜矿储量约6亿多吨,储量最多的国家是智利,约占世界储量的三分之一。

我国有不少著名的铜矿,如江西德兴、安徽铜陵、山西中条山、甘肃白银厂、云南东川、西藏玉龙等。

在金属王国里,铜的导电性仅次于银。铜矿比银矿多且价格便宜。当今世界,一半以上的铜用于电力和电讯工业。

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