空鐵黝銀礦是什麼?中國南陽發現新礦石,或將改變科學發展方向

2022年08月16日19:29:28 科學 1484

2022年3月底,中國地質調查局天津地質調查中心,曲凱科研團隊發現了一種自然界新礦物,並將其命名為——空鐵黝銀礦

新礦石發現後不久,許多礦物專家就斷言,它在一定程度上能改變科學發展的方向,那麼問題來了,空鐵黝銀礦究竟是一種什麼樣的礦石?它的發現又將在科學界掀起多大的波瀾呢?

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空鐵黝銀礦

空鐵黝銀礦

截至目前,全世界共發現礦物5794種,而截至2022年3月底之前,我國發現的有效新礦物為159種,佔據全球已發現礦物的2.76%,世界排名第8,它們廣泛分布在河南、河北、內蒙古、青海省、湖南省、西藏等省份和自治區。

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而此次天津地質調查中心發現的空鐵黝銀礦,就是我國發現的第160種新礦物,更幸運的是,就在國際礦物學會將2022年定義為礦物學年之後,空鐵黝銀礦就被發現了,因此它剛好就成為了2022年的第1號礦物。那麼我們是怎樣發現這一新礦物的呢?

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空鐵黝銀礦的發現

其實在2021年的1月份,曲凱科研團隊就在河南南陽市桐柏縣銀洞坡金礦,發現了一種新礦物——空鋅銀黝銅礦,它與鋅黝銅礦、硫金銀礦和石英等礦物緊密共生,都屬於一個古老的礦物族群——黝銅礦族,這種礦族多種類型熱液礦床,由於多個結晶學位置存在同價或異價元素替代,常被認為是最複雜的硫鹽礦物族。

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而在發現空鋅銀黝銅礦之後,曲凱科研團隊並沒有放棄進一步的探索,反而是結合礦床的成礦地質背景,推測該礦床存在特殊產出部位,出現極端富銀黝銅礦的可能性,進而找到礦床中可能存在的空鐵黝銀礦。


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在隨後的工作中,團隊人員就找到了一個黝銅礦,但後來經過深入研究,他們發現這些礦物,同時又是一個具有[Ag6]4+結構的空黝銅礦系列礦物,這就是我們所說的空鐵黝銀礦。

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從物理性質上看,空鐵黝銀礦外表呈灰黑色,反射光下呈灰色,並具有棕紅色內反射、不透明金屬光澤和黑色條痕,與此同時它的銀含量高達52.3%,是自然界最富銀的黝銅礦族礦物。

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雖然它與方鉛礦、深紅銀礦、閃鋅礦和黃鐵礦、空鐵銀黝銅礦等礦物緊密共生,但是因為空鐵黝銀礦的晶體結構中,空位少了一個二價陰離子,通過出現[Ag6]4+這一特殊結構,保持了整個礦物的電價平衡,所以它的物理性質、化學成分和譜學特徵等與其他黝銅礦族礦物都是不同的,因此研究團隊將其定義為一種新礦物。那麼空鐵黝銀礦的發現有著怎樣的意義呢?

空鐵黝銀礦的價值

作為熱液礦床中的常見礦物,含銀黝銅礦的出現,自然是有著極大的經濟價值,其次在空鐵黝銀礦被發現之前,礦物學家們一直認為空位黝銅礦的形成,與熱液中特定的Ag-Cu含量比例有關,如果Ag在礦物中的含量越高,那麼黝銅礦中空位形成的可能性就會越低。

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但如今空鐵黝銀礦的晶體結構,已經基本否定了上述猜想,並且它的[Ag6]4+銀團簇結構的形成機制,將為人工合成材料提供新的思路,同時也為人類認識和利用自然界礦物提供了新的重要參考。

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另外,由於空鐵黝銀礦在催化、化學感測和光電功能方面的性能突出,它已經成為礦物研究領域的熱點。雖然我國在新礦物研究工作當中,已經取得了不錯的成績,但是我們也不會驕傲自滿、固步自封。

在發展過程中,我國新礦物研究還將聚焦於深地和深空,從礦物學角度,探討地球內部結構以及太陽系行星形成與演化的奧秘。

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