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中國科學家團隊在銅礦中發現兩種新礦物,獲國際礦物學學會認定

2024-03-19科學

3月19日,澎湃新聞從西北大學獲悉,近日,經國際礦物學學會新礦物命名與分類專業委員會(IMA-CNMNC)審查、投票,西北大學地質學系、大陸動力學國家重點實驗室劉鵬副教授與中國地質大學(北京)李國武教授團隊申請的兩種新礦物,均透過認定。新礦物的國際礦物學會編號為IMA2023-113和IMA2023-119,英文名分別nigelcookite和plumbojohntomaite,中文名為褐磷釩鐵鉛石和綠磷鐵鉛石。

以上兩個新礦物的發現為綠磷鋁鋇石族增加了兩個新的端元,且均發現於廣東東北部玉水銅礦,與該團隊此前發現的重稀土礦物景文礦、文蘭釩釔礦、毓川碳釔礦的產地相同。自2021年10月起,該團隊已在玉水礦區發現了5種新礦物。

褐磷釩鐵鉛石和綠磷鐵鉛石的顯微照片。註:Ngc:褐磷釩鐵鉛石;Pjta:綠磷鐵鉛石

褐磷釩鐵鉛石(a)和綠磷鐵鉛石(b)的晶體結構圖

褐磷釩鐵鉛石和綠磷鐵鉛石均屬於綠磷鋁鋇石族(bjarebyite group)。綠磷鋁鋇石族的化學成分通式是XM12M22[PO4]3(OH)3。此次發現的兩種磷酸鹽新礦物X組陽離子為Pb,M1組為Fe2+,M2組分別為Fe3+和V3+。褐磷釩鐵鉛石的理想分子式PbFe2+2V3+2[PO4]3(OH)3,其呈半透明,為褐色或綠褐色,呈他形粒狀、板狀、粒徑約5-100um,常包裹黑釩鐵礦,分布在黃銅礦中,與方鉛礦、閃鋅礦、硬石膏等伴生。綠磷鐵鉛石理想分子式為PbFe2+2Fe3+2[PO4]3(OH)3,其呈深綠色,未見包裹黑釩鐵礦。

這兩種磷酸鹽新礦物的晶體結構特征與綠磷鋁鋇石族其他礦物相似,均為單斜晶系,空間群為:P21/m(#11)。V-O八面體或Fe3+-O八面體共棱成對,再共角頂連結成平行b軸的鏈。Fe2+-O八面體亦共棱成對,八面體對與八面體鏈共棱連結。P1-O四面體連線八面體鏈,P2-O四面體連結兩種八面體對,Pb2+位於結構的大孔隙中。