作者:操秀英 来源:科技日报 发布时间:2024/3/4 12:40:24
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专家解读首个由我国科研团队主导建立的矿物超族分类命名

 

日前,由中国科学院院士侯增谦团队牵头国际研究小组建立的碳锶铈矿超族分类命名方案获得国际矿物学会新矿物命名及分类委员会(IMA-CNMNC)的正式批准。这是第一个由我国科研团队主导建立的矿物超族分类命名体系。

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碳锶铈矿超族(a)晶体结构模型图, (b)分类边界相图

该项研究由中国地质大学(北京)、帕多瓦大学、日本国立科学博物馆、莫斯科国立大学、中南大学、中国地质调查局天津地质调查中心和南京大学七家单位合作完成。碳锶铈矿超族都有哪些成员?分类命名方案获批意味着什么?科技日报记者专访了研究团队的负责人中国地质科学院地质研究所侯增谦院士和参与该项研究的中国地质大学(北京)董国臣教授。

科技日报:碳锶铈矿超族是新建立的矿物超族,能否详细介绍一下它?

侯增谦:碳锶铈矿超族的英文名为AncyliteSupergroup。根据国际矿物学会关于矿物族命名规则,该英文名取自该族第一个被发现的矿物种碳锶铈矿(Ancylite)的名字作为矿物族词根。根据其常呈圆弧且扭曲的晶体特征,词根取自希腊语的“αγκυλ??”,意为“弯曲”的意思。

碳锶铈矿超族是含水稀土碳酸盐矿物,通常以副矿物形式产出于碱性岩或碳酸岩中,是轻稀土和大离子亲石元素的重要载体矿物。稀土元素因其独特的物理化学性质,广泛应用于新能源、新材料、节能环保、航空航天以及电子信息等领域,是现代工业中不可或缺的重要元素。

碳锶铈矿超族下分碳锶铈矿和碳镧矿两个矿物族。截至目前,自然界中共发现了10个碳锶铈矿超族矿物种,这其中包括了我们在2022年发现的新矿物碳钙镧矿。

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碳锶铈矿超族矿物全球分布图

科技日报:矿物种、矿物族和矿物超族之间的关系是什么?世界上共有多少种矿物种、矿物族和矿物超族?我国在相关领域的研究进展如何?

董国臣:矿物可以依其主要化学成分和结构特征进行分类,按照分类层级,从低到高的从属关系为:矿物种→矿物族→矿物超族→矿物大类。其中矿物族和矿物超族是识别和划分具有相似化学成分与晶体结构性质矿物的基本分级单元。

截至2023年,全世界共发现矿物5900种,其中在我国发现的有效新矿物为181种,约仅占世界矿物总数的3%。全球共有矿物族469种(其中非矿物超族下属的独立分矿物族31个),矿物超族34个,矿物大类9个。

由于我国新矿物研究起步较晚,长期以来,制定矿物(超)族分类命名方案的研究工作一直被西方国家垄断,直到近期我国才分别在矿物族和矿物超族的分类命名领域上取得了零的突破。

同时,随着近年我国对基础研究的不断重视,我国科研团队还被IMA-CNMNC邀请参与了铌铁矿超族(中国地质科学院矿产资源研究所李以科课题组)和硅铈石超族(中国地质调查局天津地质调查中心曲凯课题组)的分类命名与修订工作,体现了我国矿物学家对基础矿物学作出的重要贡献。

科技日报:据了解,“碳锶铈矿超族”是第一个由我国科研团队主导建立的矿物超族分类命名体系。那么矿物族的分类在地球科学领域能够发挥哪些作用?

侯增谦:新矿物的发现是地学领域重要的基础研究,其不仅丰富了自然界矿物宝库,更可以扩展和深化人类对自然物质物理化学性质的认识,并根据其成分和结构特征加以利用。

矿物(超)族是较矿物种更高一级的分类层级,科学的分类命名方案可以为人类认识复杂的矿物系统以及如何将矿物归类提供国际标准规范。碳锶铈矿超族的建立,不仅明确了该矿物超族的化学通式、分类边界和命名原则,为晶体学家和矿物学家传达重要的矿物化学信息,同时可以为稀土元素在碱性岩和碳酸岩中的迁移、沉淀机制研究提供新的参考。

科技日报:据了解,“碳锶铈矿超族”不仅是第一个由我国科研团队主导建立的矿物超族分类命名方案,中国地质大学(北京)的博士研究生王艳娟还是第一个以学生身份创建矿物分类体系中的一个新超族,可以介绍一下相关情况吗?

董国臣:矿物族和矿物超族的分类命名方案是识别和分类自然矿物的国际规范和标准指南。由于历史原因,这项工作长时间以来都是由西方国家主导,并由国外知名矿物学家及其团队牵头制定。在发现新矿物碳钙镧矿的同时,我们就发现有着120多年研究历史的碳锶铈矿系列矿物存在定义模糊、化学式不准确等问题,影响了对该族矿物晶体化学多样性的理解和认识,并在新矿物提案中提及了这一问题。随后国际矿物学会新矿物分类与命名专业委员会主席建议,正式建立碳锶铈矿超族分类命名,以解决这一问题。最终我们决定由侯增谦院士的博士研究生,同时也是碳钙镧矿的第一发现人王艳娟联合国际研究小组承担这项工作。

“年轻人是我们的未来,是事业的未来,只有年轻人真正成长起来了,一切才皆有可期。”这是侯增谦院士多年秉持的人才理念,也是其团队人才培养的优良传统和鲜明特色。王艳娟出色的研究工作和成果得到了意大利科学院院士法布里齐奥·内斯托拉(FabrizioNestola)教授,国际矿物学会新矿物分类与命名专业委员会前主席宫胁律郎(RitsuroMiyawaki)研究员,欧洲科学院院士、俄罗斯科学院通讯院士伊戈尔·佩科夫(IgorPekov)教授等其他共同提案人的高度评价。

(受访者供图)

(原标题:专家解读碳锶铈矿超族:首个由我国科研团队主导建立的矿物超族分类命名方案获批 )

 
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