氯化亚铜配合物在红层铜矿及相关矿床成因中的作用

地质、矿物学和同位素数据表明，红层铜矿是在沉积作用之后，由在低于约 75 degrees C 的温度下与赤铁矿、石英、长石和云母大致处于平衡状态的流动地下水引入其围岩中的。铜的沉淀是由于遇到还原环境所致。在大多数正常的氧化陆相地下水中，在合理的 pH 值下铜的溶解度小于 1 ppm，因此这些水体在运移 Cu 方面相对无效。然而，亚铜离子 (Cu (super +) ) 会形成络离子 CuCl 2 - 和 CuCl 3 (super 2-)，在 25 degrees C 下其形成常数分别为 10 (super 5.4) 和 10 (super 5.8)。这些配合物使得在 pH 7.0 赤铁矿稳定区的中等 Eh 条件下，0.5 m Cl (super -) 溶液中 Cu 的溶解度达到约 100 ppm，在 pH 8.2 时溶解度为 6 ppm。已知 Cu (super 2+) 与 OH- SO 4 (super 2-)、SO 3 (super 2-) 和 Cl (super -) 形成较弱的配合物，但对大多数天然水中铜的溶解度影响相对较小。大多数红层铜矿和含铜砂岩型铀矿床均与蒸发岩伴生，后者可提供富含氯化物的地下水。在其他情况下，下伏海相沉积物中同生海水的逸出可能提供了运铜流体。氯化亚铜络合作用可能在 Kupferschiefer 和赞比亚矿床的成因中也发挥了重要作用，这些矿床同样与红层和蒸发岩伴生。