礦物是具有穩(wěn)定的相界面和結(jié)晶習(xí)性的天然化合物,，擁有特定的化學(xué)組成,。長(zhǎng)期以來(lái)，人類(lèi)文明的發(fā)展演變離不開(kāi)對(duì)礦物的利用,，社會(huì)生產(chǎn)水平的升級(jí)迭代也與新種類(lèi)礦物的發(fā)現(xiàn)關(guān)聯(lián)頗深,。

近日，經(jīng)國(guó)際礦物學(xué)學(xué)會(huì)新礦物命名與分類(lèi)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)委員會(huì)）審查,、投票,，西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)系、大陸動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副教授劉鵬與中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）李國(guó)武教授團(tuán)隊(duì)等合作者申請(qǐng)的兩種新礦物——毓川碳釔礦和文蘭釩釔礦均通過(guò)認(rèn)定,。

為進(jìn)一步了解兩種新礦物的特征,，以及其被發(fā)現(xiàn)和認(rèn)定的歷程，科技日?qǐng)?bào)記者采訪(fǎng)了劉鵬副教授,。

都屬于較為罕見(jiàn)的重稀土礦物

“毓川碳釔礦是一種罕見(jiàn)的含水碳酸鹽重稀土礦物,，以我國(guó)著名礦床地質(zhì)與礦產(chǎn)勘查學(xué)家、中國(guó)工程院陳毓川院士的名字命名,?！眲Ⅸi對(duì)記者表示，“而文蘭釩釔礦則是我們此前發(fā)現(xiàn)的景文礦的富釩端元,，屬于景文礦的類(lèi)質(zhì)同象端元礦物,，也是一種重稀土礦物。以我國(guó)電子探針?lè)治鰧?zhuān)家,、南京大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院張文蘭教授的名字命名,。”

據(jù)悉,，研究人員往往把稀土類(lèi)元素分為輕,、重兩組。兩組的分法以釓為界,，釓以前的鑭,、鈰、鐠,、釹,、钷、釤,、銪7個(gè)元素為輕稀土元素,；而釓及釓以后的鋱,、鏑,、鈥、鉺,、銩,、鐿,、镥和釔9個(gè)元素為重稀土元素。含有輕稀土元素的礦物被稱(chēng)為輕稀土礦物,，含有重稀土元素的礦物則被稱(chēng)為重稀土礦物,。“一般來(lái)說(shuō),，重稀土礦物比輕稀土礦物更罕見(jiàn),，可利用價(jià)值也更高，在航空航天等高科技產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域用途廣泛,，是光學(xué)器材和永磁材料重要生產(chǎn)原料,。”劉鵬介紹,。

景文礦是劉鵬等研究人員在2021年發(fā)現(xiàn)的一種新礦物,，也是自然界首次發(fā)現(xiàn)的含重稀土和釩的硅酸鹽礦物。此次新發(fā)現(xiàn)的文蘭釩釔礦與此前發(fā)現(xiàn)的景文礦可謂是密不可分,，二者互為類(lèi)質(zhì)同象端元礦物,。通常情況類(lèi)質(zhì)同象具有相同晶體結(jié)構(gòu)，但文蘭釩釔礦與景文礦卻具有不同的晶體結(jié)構(gòu),，這一發(fā)現(xiàn)對(duì)于晶體結(jié)構(gòu)學(xué)具有重要意義,。“通俗地說(shuō),，文蘭釩釔礦與景文礦是‘雙胞胎兄弟’,，但長(zhǎng)相和身高卻差別很大?！眲Ⅸi說(shuō),。

是礦物學(xué)基礎(chǔ)研究的重要進(jìn)展

顯然，新礦物不可能自己“走”到科研人員面前,。對(duì)于新礦物的發(fā)現(xiàn)和認(rèn)定,，需要付出辛苦的汗水與專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐?！按舜涡掳l(fā)現(xiàn)的兩種礦物,，都是我們?cè)趶V東省梅州市的玉水銅礦發(fā)現(xiàn)的?！眲Ⅸi說(shuō),，“在礦區(qū)的調(diào)查工作是辛苦的，歷經(jīng)了很長(zhǎng)的時(shí)間,。但顯然我們的付出得到了回報(bào),。”

在玉水銅礦調(diào)查時(shí)，劉鵬及合作者偶然發(fā)現(xiàn),，這里下石炭統(tǒng)（時(shí)期）的紅色砂巖中存在很多重稀土礦物,。這引起了他們的興趣。通過(guò)詳細(xì)的資料查閱和數(shù)據(jù)比對(duì),，劉鵬及合作者發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)赜袼~礦中的重稀土含量較高,，顯然此前的發(fā)現(xiàn)并非偶然。在搜集,、提取了多個(gè)玉水銅礦的樣本之后,，他們進(jìn)一步對(duì)樣本進(jìn)行了分析。分析結(jié)果表明,，樣本中的稀土礦不符合任何已知礦物的定義,。“這表明，我們成功發(fā)現(xiàn)了新礦物,?！眲Ⅸi說(shuō)。

僅僅發(fā)現(xiàn)新礦物顯然是不夠的,，要成功通過(guò)委員會(huì)的認(rèn)定,，還需要復(fù)雜的鑒定過(guò)程。為鑒定兩種新礦物,，劉鵬與合作者利用了電子探針技術(shù),、雙聚焦離子束與透射電鏡技術(shù)等先進(jìn)的鑒定技術(shù)，歷經(jīng)了多次的反復(fù)操作,，克服重重困難與挑戰(zhàn),，終于成功完成了鑒定，并最終通過(guò)了委員會(huì)的認(rèn)定,。

截至目前,，全球共發(fā)現(xiàn)的礦物數(shù)量約5900個(gè)，我國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的礦物數(shù)量約180個(gè),。此次新礦物的發(fā)現(xiàn)不僅是礦物學(xué)基礎(chǔ)研究的重要進(jìn)展,，也是我國(guó)新礦物發(fā)現(xiàn)、利用上的重要突破,?！疤貏e需要指出的是，此次我們新發(fā)現(xiàn)的兩種重稀土礦物相比大多數(shù)離子吸附型的重稀土礦物,，利用起來(lái)更為環(huán)保,，成本也更低，但需要進(jìn)一步查明這種稀土礦物的數(shù)量及存在的普遍性,?！?劉鵬表示,，“下一步，我們將進(jìn)一步發(fā)掘新礦物的科研和利用價(jià)值,，為擴(kuò)展我國(guó)華南地區(qū)重稀土資源，啟發(fā)重稀土材料的未來(lái)應(yīng)用貢獻(xiàn)力量,?！?/span>