空铁黝银矿是什么?中国南阳发现新矿石,或将改变科学发展方向

2022年08月16日19:29:28 科学 1484

2022年3月底,中国地质调查局天津地质调查中心,曲凯科研团队发现了一种自然界新矿物,并将其命名为——空铁黝银矿

新矿石发现后不久,许多矿物专家就断言,它在一定程度上能改变科学发展的方向,那么问题来了,空铁黝银矿究竟是一种什么样的矿石?它的发现又将在科学界掀起多大的波澜呢?

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空铁黝银矿

空铁黝银矿

截至目前,全世界共发现矿物5794种,而截至2022年3月底之前,我国发现的有效新矿物为159种,占据全球已发现矿物的2.76%,世界排名第8,它们广泛分布在河南、河北、内蒙古、青海省、湖南省、西藏等省份和自治区。

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而此次天津地质调查中心发现的空铁黝银矿,就是我国发现的第160种新矿物,更幸运的是,就在国际矿物学会将2022年定义为矿物学年之后,空铁黝银矿就被发现了,因此它刚好就成为了2022年的第1号矿物。那么我们是怎样发现这一新矿物的呢?

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空铁黝银矿的发现

其实在2021年的1月份,曲凯科研团队就在河南南阳市桐柏县银洞坡金矿,发现了一种新矿物——空锌银黝铜矿,它与锌黝铜矿、硫金银矿和石英等矿物紧密共生,都属于一个古老的矿物族群——黝铜矿族,这种矿族多种类型热液矿床,由于多个结晶学位置存在同价或异价元素替代,常被认为是最复杂的硫盐矿物族。

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而在发现空锌银黝铜矿之后,曲凯科研团队并没有放弃进一步的探索,反而是结合矿床的成矿地质背景,推测该矿床存在特殊产出部位,出现极端富银黝铜矿的可能性,进而找到矿床中可能存在的空铁黝银矿。


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在随后的工作中,团队人员就找到了一个黝铜矿,但后来经过深入研究,他们发现这些矿物,同时又是一个具有[Ag6]4+结构的空黝铜矿系列矿物,这就是我们所说的空铁黝银矿。

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从物理性质上看,空铁黝银矿外表呈灰黑色,反射光下呈灰色,并具有棕红色内反射、不透明金属光泽和黑色条痕,与此同时它的银含量高达52.3%,是自然界最富银的黝铜矿族矿物。

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虽然它与方铅矿、深红银矿、闪锌矿和黄铁矿、空铁银黝铜矿等矿物紧密共生,但是因为空铁黝银矿的晶体结构中,空位少了一个二价阴离子,通过出现[Ag6]4+这一特殊结构,保持了整个矿物的电价平衡,所以它的物理性质、化学成分和谱学特征等与其他黝铜矿族矿物都是不同的,因此研究团队将其定义为一种新矿物。那么空铁黝银矿的发现有着怎样的意义呢?

空铁黝银矿的价值

作为热液矿床中的常见矿物,含银黝铜矿的出现,自然是有着极大的经济价值,其次在空铁黝银矿被发现之前,矿物学家们一直认为空位黝铜矿的形成,与热液中特定的Ag-Cu含量比例有关,如果Ag在矿物中的含量越高,那么黝铜矿中空位形成的可能性就会越低。

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但如今空铁黝银矿的晶体结构,已经基本否定了上述猜想,并且它的[Ag6]4+银团簇结构的形成机制,将为人工合成材料提供新的思路,同时也为人类认识和利用自然界矿物提供了新的重要参考。

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另外,由于空铁黝银矿在催化、化学传感和光电功能方面的性能突出,它已经成为矿物研究领域的热点。虽然我国在新矿物研究工作当中,已经取得了不错的成绩,但是我们也不会骄傲自满、固步自封。

在发展过程中,我国新矿物研究还将聚焦于深地和深空,从矿物学角度,探讨地球内部结构以及太阳系行星形成与演化的奥秘。

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