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氧化铜矿床是一种通过表生作用形成的矿床，是原生硫化铜矿长期风化、侵蚀、氧化的产物。氧化铜矿床一般距离地表较近，裂隙较发育，断裂层较多，易接触空气，地下水位低。氧化铜矿形成特征介绍如下。
氧化矿通常赋存于矿体上部，氧化带一般深10～100m，部分达到数百米，沿矿体构造破碎带延伸。自然界中纯氧化矿或纯硫化矿较少，一般氧化矿和硫化矿互含，从矿体上部到下部，氧化率逐渐降低。按矿石中氧化铜所占比例分类，氧化率≤30％称为硫化矿；氧化率>30％称为氧化矿。
氧化带由上到下可分为：①氧化淋滤带；②次生氧化铜矿富集带；③次生硫化铜矿富集带；④原生硫化铜矿带。
氧化淋滤带位于矿体的上部，矿体受到空气氧化作用后，原生硫化铜矿被分解淋滤，铜矿物以游离氧化铜矿及结合氧化铜矿为主。
次生氧化铜矿富集带位于淋滤带下部，主要为含铜氧化物，脉石以褐铁矿为主。
次生硫化铜富集带位于次生氧化铜富集带之下，由原生硫化铜及次生硫化铜组成，氧化铜矿物较少。次生硫化矿物主要有：辉铜矿、铜蓝。
原生硫化铜矿带位于矿体最下部，原生硫化矿物主要有：黄铜矿、斑铜矿、硫砷铜矿。
硫化矿床出露地表后，遭受风化剥蚀，使硫化物与富含氧的地表水或空气接触，发生氧化作用。硫化物中的硫被氧化生成硫酸，金属离子生成硫酸盐溶解到水中。其反应为：
2FeS 2 （黄铁矿）+7O 2 +2H 2 O＝2FeSO 4 +2H 2 SO 4
4FeS 2 （黄铁矿）+15O 2 +2H 2 O＝2Fe 2 （SO 4 ） 3 +2H 2 SO 4
硫酸铁经过转运后发生水解，在弱碱条件下转化为含水氧化铁。其反应如下：
Fe 2 （SO 4 ） 3 +6H 2 O＝2Fe（OH） 3 +3H 2 SO 4
2Fe（OH） 3 ＝Fe 2 O 3 ·2H 2 O+H 2 O
铁形成氧化物后残留在铜矿体上部，形成铁帽型矿床。在含硫酸根离子、硫酸盐及空气中的氧共同作用下，硫化铜矿物发生氧化作用。反应如下：
CuFeS 2 （黄铜矿）+4O 2 ＝CuSO 4 +FeSO 4
2CuFeS 2 （黄铜矿）+8O 2 ＝Cu 2 SO 4 +Fe 2 （SO 4 ） 3
2CuSO 4 +2FeSO 4 ＝Cu 2 SO 4 +Fe 2 （SO 4 ） 3
经过氧化作用，铜以硫酸铜或硫酸亚铜的形式，溶入地下水或以硫酸铜形式结晶析出，在碱性条件下形成黑铜矿（CuO）、赤铜矿（Cu 2 O）、赤铜铁矿（CuFeO 2 ）等。当水溶液中含有足够的二氧化碳或介质中存在大量碳酸盐矿物时，硫酸铜与它们反应形成孔雀石、蓝铜矿等矿物。其反应式如下：
2CuSO 4 +CO 2 +3H 2 O＝CuCO 3 ·Cu（OH） 2 ［孔雀石］+2H 2 SO 4
2CuSO 4 +CaCO 3 +2H 2 O＝CuCO 3 ·Cu（OH） 2 ［孔雀石］+CaSO 4 ［转为石膏］+H 2 SO 4
2CuSO 4 +Ca（HCO 3 ） 2 +H 2 O＝CuCO 3 ·Cu（OH） 2 ［孔雀石］+CaSO 4 +H 2 SO 4 +CO 2
3CuSO 4 +Ca（HCO 3 ） 2 +2H 2 O＝2CuCO 3 ·Cu（OH） 2 ［孔雀石］+CaSO 4 +2H 2 SO 4
在有游离二氧化硅的条件下，硫酸铜与其反应生成硅孔雀石（ m CuO· n SiO 2 · p H 2 O），硫酸铜在还原条件下产生自然铜的矿物组合。
5CuSO 4 +4FeSO 4 +CaCO 3 +3H 2 O＝CuCO 3 ·Cu（OH） 2 ［孔雀石］+Cu 2 O+Cu+2Fe 2 （SO 4 ） 3 +CaSO 4 +2H 2 SO 4
以上矿物一般位于氧化带的上部及中部，沿淋滤孔洞及裂隙充填。在自然界中只有少部分矿石直接由硫化物经氧化作用形成；多数情况是在氧化淋滤作用后，金属离子经过溶液的迁移、转运等在下面富集。在干旱少雨地区，一般不会产生迁移作用，铜离子以微粒氧化物的形式被包含于褐铁矿中，呈云雾状嵌布；如果呈土状，称土状氧化铜矿。
硫酸铜或硫酸亚铜不能形成氧化铜矿，会被溶液携带到下部，与原生硫化物反应，形成次生硫化物富集带。如：
7CuSO 4 +4FeS 2 ［黄铁矿］+4H 2 O＝7CuS［铜蓝］+4FeSO 4 +4H 2 SO 4
Cu 2 SO 4 +FeS 2 ＝2CuS+FeSO 4
2Cu 2 SO 4 +FeS 2 +FeSO 4 ＝2Cu 2 S［辉铜矿］+Fe 2 （SO 4 ） 3 ［转为褐铁矿］
14CuSO 4 +5FeS 2 +12H 2 O＝7Cu 2 S+5FeSO 4 +12H 2 SO 4
CuSO 4 +CuFeS 2 ＝2CuS+FeSO 4
3CuSO 4 +3FeSO 4 +2CuFeS 2 ＝Cu 5 FeS 4 ［斑铜矿］+2Fe 2 （SO 4 ） 3
CuSO 4 +2FeSO 4 +FeS 2 ＝CuFeS 2 +Fe 2 （SO 4 ） 3
3Cu 2 SO 4 +2Cu 5 FeS 4 ＝8Cu 2 S［辉铜矿］+Fe 2 （SO 4 ） 3
5Cu 5 FeS 4 +11CuSO 4 +8H 2 O＝18Cu 2 S［辉铜矿］+5FeSO 4 +8H 2 SO 4
硫酸铜溶液会随水渗透流失，要形成氧化铜矿，需要炎热潮湿气候、适宜的地形条件、适宜的降雨量。有时随水渗透流失5～10km后，与水中溶解的二氧化碳（H 2 CO 3 ）及OH - 形成孔雀石［CuCO 3 ·Cu（OH） 2 ］，分散于泥沙沉积物中。
氧化铜矿床按地质特征可以分为两类。①产于硫化矿床次生氧化富集带，形成铁帽型或风化壳型矿床；②产于硫化矿床被剥蚀后形成的残坡积物中，形成残坡积矿床。
残坡积型矿床 矿石常由围岩角砾、碎屑和泥土组成。含铜氧化物以单矿物形式与土、砂、砾混在一起，脉石未经胶结呈疏松状、角砾状或土状构造。主要矿物有孔雀石、硅孔雀石、黑铜矿、矾类矿物。
铁帽型矿床 原生矿体富含硫化物，如黄铁矿、磁黄铁矿，经氧化后形成铁帽型矿床。氧化铜矿物分带出现，上层主要含孔雀石、硅孔雀石、蓝铜矿、黑铜矿、赤铜矿、矾类矿物；中层主要含孔雀石、赤铜矿、蓝铜矿、自然铜；中下部主要为铜氧化矿及次生硫化铜，含辉铜矿、铜蓝、孔雀石、蓝铜矿、赤铜矿、自然铜；最下层为硫化矿次生富集带，有原生硫化铜和次生硫化铜，如斑铜矿、辉铜矿、铜蓝、黄铜矿、黄铁矿、白铁矿组成。
风化壳型矿床 原生矿体为网状脉型或细脉型，含黄铁矿或磁黄铁矿。围岩为硅酸岩类，如花岗岩、火山岩、浅变质岩、砂岩。经过风化后部分黏土化或形成疏松砂土，有一些蚀变岩，如石英岩、绢云母岩伴生。氧化铜矿物常保留在原有的细脉中或充填于裂隙中，出现在原生矿床的上部形成网脉状氧化铜矿。含铜氧化物主要为硅孔雀石，其次有孔雀石、赤铜矿、蓝铜矿、矾类矿物。常含有辉铜矿、斑铜矿、黄铜矿、黄铁矿。脉石主要有黏土矿物、蛋白石、褐铁矿、赤铁矿、绿泥石。