我国烧绿石超族新矿物研究

我国是烧绿石类矿物种类储量和分布最广的国家之一，2010年国际新矿物及矿物命名委员会公布了新的烧绿石超族矿物命名方案，项目基于我国早期开展的相关研究基础结合2010年CNMNC-IMA新方案为导向，对我国产出的烧绿石类矿物利用现代测试方法和技术进行新的系统研究，重点对羟钙烧绿石、羟钠烧绿石、羟铅烧绿石、氟铀烧绿石、羟钙贝塔石、羟铅贝塔石、羟钠贝塔石七种矿物以及被IMA2010撤销的铋细晶石和蓟县矿两种矿物开展深入研究，获得这些矿物的矿物学数据、晶体学参数和精度较高的晶体结构数据，并研究其晶体化学特点，为定义新矿物提供科学依据，探索天然烧绿石型结构矿物晶体化学以及放射性稳定结构相的存在范围、影响因素。本项目旨在CNMNC-IMA新方案的基础上对该类矿物研究有新突破，为烧绿石矿物超族增添新成员，提升我国在该领域研究的国际地位。开展该超族矿物研究不仅对地球科学而且对材料科学的发展都有重要的意义。

烧绿石超族矿物潜在的矿物种多达二十余种，然而目前已被国际矿物协会新矿物、命名与分类委员会(IMA-CNMNC)批准认可的仅15种，其中有关成分、结构、分类的科学问题尚未彻底解决。我国是稀土、铌钽及烧绿石超族矿物非常丰富的国家之一，项目组对我国产出的烧绿石超族矿物进行了系列化、系统和完整矿物学的研究，通过探讨矿物成分、晶体化学、结构演变及矿物学数据等，获得更多关于新矿物及新结构方面的新认识和新发现，同时获得了新矿物定义的新依据，截止目前已发现四个烧绿石超族新矿物被IMA-CNMNC正式批准，新矿物的发现为烧绿石族矿物种增添了新的成员，发表一批完整的新矿物数据，对基础矿物学做出了重要贡献。另外，还发现一种结构和成分全新的K-Te-W的氧化物矿物新矿物-碲钨矿和一种铜泡石新矿物-富铜泡石。. 利用现代测试方法和技术，对我国产出的烧绿石类矿物进行新的系统研究。通过深入细致的研究，发现在结构上具有烧绿石型结构而成分占位不同的三个烧绿石族新矿物种—氟钙烧绿石 Ca2(Nb,Ti)2O6F（IMA2013-055）、氟钠烧绿石(Na, Pb)2(Nb,Ti)2O6F（IMA2013-056）和羟钙烧绿石Ca2(Nb,Ti)2O6（OH）（IMA2011-026）。还与核工业北京地质研究院合作发现一种烧绿石超族中的细晶石族矿物氧钠细晶石（IMA2013-063），烧绿石超族矿物是晶体化学通式为A2-mB2X6-wY1-n（m=0～1.7，w=0～0.7，n=0～1.0）具有烧绿石型结构、成分占位非常复杂的氧化物，通过晶体结构与晶体化学研究，明确了这四种烧绿石超族新矿物中Ca、Na、Nb、Ta、O、F、OH的占位特征，即氟钙烧绿石中A位以Ca为主，Y位以F为主，氟钠烧绿石中A位以Na 为主，Y位以F为主，羟钙烧绿石中A位以Ca为主，Y位以OH为主；氧钠细晶石中A位以Na 为主，B位为Ta为主，Y位以O为主， 晶体化学数据的获得为新矿物分类命名提供了充分的依据；系统的矿物学研究，获得了新矿物完整的基础矿物学数据；同时对矿物的非晶质化以及对非晶质化矿物的研究方法，以及矿物中水的形式和占位进行了研究，新矿物的成因研究，对铌钽稀土矿物地质找矿具有重要的指导意义。主要成果《我国烧绿石超族新矿物研究》被入选为中国2013年十大地质科技进展。