日前，由河南省地礦局參加的一個(gè)科研團(tuán)隊(duì)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(xué)會(huì)新礦物命名及分類委員會(huì)批準(zhǔn)。新礦物全型標(biāo)本將由中國地質(zhì)博物館收藏。此前國際礦物學(xué)會(huì)宣布2022年為礦物學(xué)年，而空鐵黝銀礦很幸運(yùn)地成為了2022年的第1號(hào)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(xué)成分、晶體結(jié)構(gòu)和譜學(xué)特征等系統(tǒng)礦物學(xué)研究后，研究團(tuán)隊(duì)確認(rèn)其為一種自然界此前尚未被發(fā)現(xiàn)的黝銅礦族新礦物。  

      該項(xiàng)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(xué)、中南大學(xué)、核工業(yè)北京地質(zhì)研究院和中國地質(zhì)大學(xué)（北京）六家單位合作完成?？萍既?qǐng)?bào)記者專訪了空鐵黝銀礦第一發(fā)現(xiàn)人及研究團(tuán)隊(duì)的負(fù)責(zé)人曲凱，對(duì)該“2022年第1號(hào)礦物”進(jìn)行深度解讀。  

      科技日?qǐng)?bào)記者：空鐵黝銀礦是一種新問世的礦物，能否詳細(xì)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(gè)結(jié)晶學(xué)位置存在同價(jià)或異價(jià)元素替代，常被認(rèn)為是最復(fù)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(gè)二價(jià)陰離子，通過出現(xiàn)[Ag6]4+這一特殊結(jié)構(gòu)，從而保持整個(gè)礦物的電價(jià)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。 

      科技日?qǐng)?bào)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?cè)阢y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(dāng)時(shí)推測(cè)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(dāng)初設(shè)定的第一目標(biāo)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(xué)研究的不斷深入，我們發(fā)現(xiàn)它竟然又是一個(gè)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(xué)家們認(rèn)為空位黝銅礦的成因是黝銅礦族的未解之謎，并推測(cè)這一特殊結(jié)構(gòu)可能與礦物形成時(shí)，熱液中特定的Ag-Cu含量比例有關(guān)。在這種假設(shè)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?？砧F黝銀礦的發(fā)現(xiàn)實(shí)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(jià)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(diǎn)。  

      科技日?qǐng)?bào)記者：據(jù)了解，[Ag6]4+特殊結(jié)構(gòu)在催化、化學(xué)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(diǎn)。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(yīng)用還需多學(xué)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(gè)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(dá)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(xué)研究可以為礦產(chǎn)勘查單位有針對(duì)性地開展選礦試驗(yàn)提供依據(jù)，從而提升礦床的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。  

      同時(shí)，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(biāo)參數(shù)，對(duì)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(gè)，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(gè)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(duì)其形成條件的研究或?qū)⒖梢詾楹铣刹牧咸峁┬碌乃悸贰?emsp; 

      科技日?qǐng)?bào)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(diǎn)？  

      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(gè)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(shì)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(jì)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(xué)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。