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        來源 : 礦物學專委會
         日期 :2021-10-09目錄
        礦物學中的重大新發現!
        我國科學家發現全新成分和全新結構的新礦物族

        圖3. 東川石族礦物全新的晶體結構1 / 4

        如今,發現具有全新成分與結構的新礦物種已不多見且非常困難,而同時發現全新成分和全新結構的新礦物族在世界上也尚未報道。近日,由中國地質大學(北京)科學研究院李國武教授的團隊率先實現了突破,在云南東川銅礦帶發現了兩種新礦物,經國際礦物學協會新礦物命名及分類委員會(IMA-CNMNC)高票通過,獲得正式批準,批準號:IMA2021-058、IMA2021-065。

        本次發現的新礦物具有全新的化學成分組成和全新的晶體結構類型,并且不是單個的礦物種,而是由多個結構相似而成分占位不同的新礦物種組成的全新礦物族。根據其發現地,我國著名銅都云南東川銅礦,該族礦物被命名為東川石族,礦物族晶體化學通式A4VIBIVB2(X1O4)2(X2O4)2(OH)2,屬于磷砷酸鹽的表生礦物類。目前,首批獲得IMA-CNMNC批準的兩個新礦物種分別是鋅東川石Dongchuanite(IMA2021-058)和銅東川石Cuprodongchuanite(IMA2021-065),均具有東川石型結構,此前從未發現過類似的本族礦物,該礦物新族的發現,為礦物寶庫又添加了一個全新的礦物族,這是基礎礦物學中的又一重大新發現。本團隊李國武教授、博士生孫寧岳、博士后薛源、電子探針室的郝金華以及武漢理工大學的碩士生沈洪濤等參與了新礦物的發現與研究工作。

        化學成分和晶體結構研究發現,該族新礦物具有全新的化學成分組成,鋅東川石的晶體化學式為Pb4VIZnIVZn2(PO4)2(PO4)2(OH)2,銅東川石的晶體化學式為Pb4VICuIVZn2(PO4)2(PO4)2(OH)2;全新的晶體結構類型展現出特殊的層狀結構,B類、X類離子分別呈四面體和八面體共角頂構成帶環的網層平行(011)分布,A類離子充填層間。在鋅東川石礦物晶體結構中還首次發現了Zn元素獨特的晶體化學性質,在同一晶體結構中Zn同時具有四面體配位IVZn和八面體配位VIZn,其中,四面體配位的Zn在整個礦物族中穩定占據IVB位置,這一新發現對于研究Zn的晶體化學行為有重要的意義。此外,兩個不同的晶體化學位置X1、X2上分別存在磷和砷的占位,顯示了該族礦物還有潛在的礦物新種。

        人類對自然的認識是一個不斷探索、不斷豐富的發展過程,新礦物的發現具有十分重要的理論意義與實際意義。發現新礦物不僅可以豐富礦物學寶庫,增加可用礦物資源種類,而且也彰顯了我國礦物學家對基礎礦物學所做出的重大貢獻,同時也為青年礦物學者提供了成長空間,提高了我國礦物學基礎研究水平,極大提升了我國學者在國際礦物學領域的影響力。


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