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国际矿物学协会分别以“周美夫”教授和“毛景文”院士命名新矿物——美夫硅铁石和景文矿
2021/10/10 20375

刘鹏、谷湘平等:在自然界发现含重稀土和钒的硅酸盐新矿物—景文矿

10月4日,经国际矿物学协会新矿物命名及分类委员会(IMA-CNMNC)审查、投票,西北大学地质学系刘鹏副教授与其合编辑中南大学谷湘平教授和南京大学张文兰教授等申请的新矿物全票通过审查,正式获得批准,新矿物国际矿物学会编号IMA2021-070。该新矿物命名为“jingwenite-(Y)”,中文名为“景文矿”,以我国著名矿床地质与矿产勘查学家、中国工程院院士、澳门京葡app独立董事毛景文的名字命名的。

图1 景文矿晶体结构

重稀土和钒在航空航天、国防工业和新能源领域应用广泛,均是极具战略意义的“高科技元素”。然而,自然界中同时含有重稀土和钒的矿物极其罕见。这一新矿物是在自然界中首次发现的含重稀土和钒的硅酸盐矿物,具有全新的化学组成和全新晶体结构类型,对晶体化学具有特殊的意义,其晶体化学式为Y2Al2V2(SiO4)2O4(OH)4,属于单斜晶系,晶胞参数a=9.4821(2)?, b=5.8781(1) ?, c=19.3987(4)?, V = 1081.21(4)?3

全球范围内,重稀土几乎均产自我国华南离子风化壳型稀土矿床,但其开采方式(原地浸矿)环境问题突出,导致重稀土资源供给风险日益增加。因此,寻找新类型重稀土矿床是面向国家重大需求的一项重要使命任务。

图2 景文矿显微镜下透射光照片(Jw=jingwenite)

景文矿产于粤东北玉水铜矿,该矿物不仅“新”,产出规模还非常可观。刘鹏及其合编辑初步研究认为,景文矿的形成与盆地热卤水有关,该新矿物的发现不仅丰富了我国稀土矿物种类,为重稀土成矿新类型提供了重要启示,还有望为拓展我国华南重稀土找矿新方向提供重要支撑。

 

美夫硅铁石——中国西南地区Fe-Cu-REE矿床中发现的新矿物

日前,由中国科学院地质与地球物理研究所李晓春特聘研究员和美国威斯康星大学徐惠芳教授团队合作发现的一种新矿物KFe6(Si7Al)O19(OH)4Cl2,经国际矿物协会新矿物及矿物命名委员会投票并获得批准。该矿物命名为“Meifuite”,中文名“美夫硅铁石”,国际矿物学会编号IMA2019-101。

美夫硅铁石为T-O-T型层状硅酸盐(图1),三斜晶系,空间群P`1,晶胞参数:a=22.7773(13) ?, b=9.5553(5) ?, c=14.3282(8) ?, α=99.258(4)°, β=136.750(3)°, γ=89.899(4)°, V=2077.9(2) ?3.

图1 美夫硅铁石晶体结构

该矿物产于中国西南地区云南省楚雄州迤纳厂Fe-Cu-REE矿床(图2),因迤纳厂矿床的成矿特征接近白云鄂博矿床,有我国南方的“小白云鄂博”之称。美夫硅铁石在局部富铁矿石中产出,呈长柱状或片状,粒度一般为100 μm×20 μm,和磁铁矿、菱铁矿、磷灰石密切共生(图3)。该矿物能够形成的特殊特征是成矿流体高盐度、富铁。

图2 美夫硅铁石发现地-云南迤纳厂矿床

图3 偏光显微镜下美夫硅铁石照片

值得指出的是,自然界富Cl的层状硅酸盐矿物极其稀少,美夫硅铁石Cl的平均含量达4.6%,是目前已知最富Cl的T-O-T型层状硅酸盐矿物,因此该矿物的发现是对层状硅酸盐矿物库的一个重要补充。此外,美夫硅铁石的发现对认识稀土元素的富集机制也具有重要的意义。一直以来人们认为络阴离子F-或SO42-是成矿流体中的稀土搬运剂,而Cl-对稀土搬运-富集的作用长期被忽视。最近的实验研究表明,Cl元素同样可以高效搬运稀土,然而自然界稀土矿床中很少出现富Cl矿物。美夫硅铁石在迤纳厂矿床中出现,说明成矿流体携带了大量Cl元素,而Cl很可能对该矿床中稀土的搬运与富集起到重要作用。

该矿物以李晓春的博士研究生导师周美夫教授命名。

 

来源:地学之家


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