日前，由河南省地礦局參加的一個科研團隊發(fā)現(xiàn)并命名了一種自然界新礦物——空鐵黝銀礦。該礦物近日正式獲得國際礦物學會新礦物命名及分類委員會批準。新礦物全型標本將由中國地質(zhì)博物館收藏。此前國際礦物學會宣布2022年為礦物學年，而空鐵黝銀礦很幸運地成為了2022年的第1號礦物。

據(jù)介紹，空鐵黝銀礦發(fā)現(xiàn)于河南省南陽市桐柏縣銀洞坡金礦，經(jīng)物理性質(zhì)、化學成分、晶體結(jié)構(gòu)和譜學特征等系統(tǒng)礦物學研究后，研究團隊確認其為一種自然界此前尚未被發(fā)現(xiàn)的黝銅礦族新礦物。

受訪方供圖

該項研究由河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第三地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院、中國地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心、南京大學、中南大學、核工業(yè)北京地質(zhì)研究院和中國地質(zhì)大學（北京）六家單位合作完成。科技日報記者專訪了空鐵黝銀礦第一發(fā)現(xiàn)人及研究團隊的負責人曲凱，對該“2022年第1號礦物”進行深度解讀。

科技日報記者：空鐵黝銀礦是一種新問世的礦物，能否詳細介紹一下它？

中國地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心 曲凱：黝銅礦族作為“古老”的礦物種族，常見于多種類型熱液礦床中。由于多個結(jié)晶學位置存在同價或異價元素替代，常被認為是最復雜的硫鹽礦物族。空鐵黝銀礦相較一般的黝銅礦，因其空位少了一個二價陰離子，通過出現(xiàn)[Ag6]4+這一特殊結(jié)構(gòu)，從而保持整個礦物的電價平衡。

該礦物英文名為Kenorozhdestvenskayaite-(Fe)，是按照該族命名規(guī)則取自黝銀礦的詞根rozhdestvenskayaite。

空鐵黝銀礦的晶體結(jié)構(gòu)模型圖。受訪方供圖

科技日報記者：此次空鐵黝銀礦的樣本是怎樣被發(fā)現(xiàn)的？在河南桐柏縣銀洞坡金礦“現(xiàn)身”，有什么特定的條件？

中國地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心 曲凱：去年我們在銀洞坡金礦中發(fā)現(xiàn)了另外一種自然界新礦物“空鋅銀黝銅礦”，結(jié)合礦床的成礦地質(zhì)背景，我們當時推測該礦床存在特殊產(chǎn)出部位出現(xiàn)極端富銀黝銅礦的可能性。所以我們當初設定的第一目標是試圖在銀洞坡礦床中找到自然界的鐵黝銀礦。

在隨后的工作中，我們找到了特別富銀的黝銅礦，但隨著系統(tǒng)礦物學研究的不斷深入，我們發(fā)現(xiàn)它竟然又是一個具有[Ag6]4+結(jié)構(gòu)的空黝銅礦系列礦物。要知道，在空鐵黝銀礦發(fā)現(xiàn)之前，礦物學家們認為空位黝銅礦的成因是黝銅礦族的未解之謎，并推測這一特殊結(jié)構(gòu)可能與礦物形成時，熱液中特定的Ag-Cu含量比例有關(guān)。在這種假設的前提下，過多的Ag含量可能反而不利于黝銅礦中空位的形成。空鐵黝銀礦的發(fā)現(xiàn)實際上基本否定了上述猜想，這是發(fā)現(xiàn)空鐵黝銀礦的重要價值之一。

至于銀洞坡哪些方面的特定條件決定了它們的形成，這正是我們下一步研究工作的重點。

科技日報記者：據(jù)了解，[Ag6]4+特殊結(jié)構(gòu)在催化、化學傳感和光電功能方面的突出性能使其成為銀簇研究領(lǐng)域的熱點。那么作為新礦物的空鐵黝銀礦在未來能夠發(fā)揮哪些作用？

中國地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心 曲凱：新礦物的發(fā)現(xiàn)只是開始，關(guān)于其具體應用還需多學科領(lǐng)域研究的不斷挖掘。但就目前來看，其意義可以在于以下幾個方面：

首先，空鐵黝銀礦是自然界最富銀的黝銅礦族礦物，銀含量高達52.3%。作為礦床中重要的載銀礦物，其在空間上的分布規(guī)律、賦存狀態(tài)以及晶體化學研究可以為礦產(chǎn)勘查單位有針對性地開展選礦試驗提供依據(jù)，從而提升礦床的經(jīng)濟價值。

同時，作為熱液礦床中的常見礦物，含銀黝銅礦中銀的含量也是成礦溫度的指標參數(shù)，對礦床成因研究有著重要意義。

更為重要的是，空鐵黝銀礦所具有的[Ag6]4+特殊結(jié)構(gòu)在自然界極為罕見，直到最近兩年才在富銀黝銅礦中被人們發(fā)現(xiàn)。截至目前，自然界具有[Ag6]4+結(jié)構(gòu)的礦物只有3個，空鐵銀黝銅礦、空鋅銀黝銅礦和最近發(fā)現(xiàn)的空鐵黝銀礦，后兩個都是在河南桐柏的銀洞坡金礦中發(fā)現(xiàn)的。[Ag6]4+作為自然條件產(chǎn)出的特殊結(jié)構(gòu)，針對其形成條件的研究或?qū)⒖梢詾楹铣刹牧咸峁┬碌乃悸贰?/p>

科技日報記者：世界上已發(fā)現(xiàn)的礦物共有多少種？其中我國發(fā)現(xiàn)了多少？我國的礦物研究有什么特點？

中國地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心 曲凱：截至2022年3月底，在我國發(fā)現(xiàn)的有效新礦物159種，空鐵黝銀礦是我國發(fā)現(xiàn)的第160個新礦物。截至目前，全世界共發(fā)現(xiàn)礦物5794種，我國發(fā)現(xiàn)的礦物總數(shù)占世界的2.76%，世界排名第8。

自然元素大類的新礦物是我國新礦物研究工作的優(yōu)勢和特色。自1958年以來，在中國發(fā)現(xiàn)的自然元素大類新礦物共計27種。我國新礦物研究未來還將聚焦于深地和深空，從礦物學角度探討地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及太陽系行星形成與演化的奧秘。

（原標題《河南發(fā)現(xiàn)新礦物 專家：研究其形成條件或為合成材料提供思路》）

（責任編輯：陶朝坡）

【來源：科技日報】

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