新矿物与新矿物研究创新探索

作为矿物学的重要基础研究方向之一,新矿物的发现及其晶体结构、晶体化学的研究始终备受各发达国家的一贯重视。新矿物的研究和发现及其成果具有国际性,在一定程度上反映了国家在该领域以及整体科技水平和对科学发现的贡献。笔者近年来参与了对若干存疑矿物进行的精细晶体结构与晶体化学研究和矿物学研究,从2005年至今参与发现的23种新矿物均获得国际矿物学协会新矿物及分类命名委员会(IMA-CNMNC)所批准。这些新矿物的获批得益于成功地获取了成分数据、衍射数据和晶体结构的阐明。本文就新矿物的认定规则、申报内容和数据、分类命名、研究内容及工作方法等进行综述,在此抛砖引玉,希望通过交流促进我国新矿物研究领域的发展。     

砂岩型铀矿中铀矿物U-Pb年代学研究现状及研究方向

该文基于中国地质调查局天津地质调查中心研究团队近年来的研究工作及对相关文献的综合研究,对砂岩型铀矿中一些重要铀矿物如沥青铀矿(晶质铀矿)、铀石、钛铀矿等的微区原位成因矿物学和U-Pb年代学研究现状进行了深入分析,提出新的研究方向,即通过采用二次离子质谱法、激光剥蚀多接收器电感耦合等离子体质谱法与电子探针化学分析法和同位素稀释热电离质谱法相结合的方式,综合研究砂岩型铀矿中沥青铀矿(晶质铀矿)、铀石、钛铀矿等铀矿物和金红石、磷灰石等含铀矿物的微区原位成因矿物学和U-Pb年代学,探索砂岩型铀矿中矿石矿物的U-Pb同位素测年新方法,获取更精确的砂岩型铀矿成岩成矿的年代学信息。这对于全面准确地认识砂岩型铀矿床的生成和演化历史,建立砂岩型铀矿床的成矿新理论具有十分重要的科学意义。铀矿物测年新方法在砂岩型铀矿床的地质勘探中也有广阔的应用前景。     

2012年全球发现的新矿物种

本文对2012年度全球发现并经国际矿物学协会(IMA)新矿物与矿物分类命名专业委员会(CNMNC)批准的90个新矿物种资料进行了系统梳理,从矿物名称、晶体化学式、晶系和空间群、晶胞参数、主要粉晶衍射数据、物理性质、光学性质、产地与产状、与其他矿物种的关系、矿物名称来源、化学反应和光谱学特征等方面归纳总结了这些新矿物的重要矿物学特征,并按照中国新矿物及矿物命名委员会颁布的《矿物种汉名审订条例》,对90个新矿物种的中文名称进行了审订。通过分批次公布国际新矿物工作的新进展和新成果,并逐步完善和规范矿物种中文译名体系,可以为我国新矿物的发现和研究提供有科学价值的参考和借鉴,并不断推进矿物种中文译名的规范化与标准化进程。     

矿物的定义

矿物的定义Ｅ．Ｈ．Ｎｉｃｋｅｌ引言为响应矿物学界提出和要求颁布的、与当代技术发展相适应的矿物新定义的建议，国际矿物学协会（ＩＭＡ）新矿物及矿物命名委员会（ＣＮＭＭＮ）将在本文中提出具体化的矿物定义。本文是ＣＮＭＭＮ内部经过数年时间对矿物的定义这一话题...     

国际矿物学协会新矿物及矿物命名委员会关于矿物命名的程序和原则（1997年）

1引言国际矿物学协会新矿物及矿物命名委员会(简称CNMMN)是由各有关国家矿物学团体指定的代表组成的,目的在于控制新矿物的引入和矿物命名的合理性,自1959年成立以来,其工作得到了国际矿物学界广泛的支持。CNMMN不希望将一套严格的规则强加于矿物学界,而是提供一套具有连续性的原则,以便于为新矿物的确认和矿物命名法的应用提供一个合理的、一致性的方法。现在所提出的原则可能会十分合理地应用于绝大多数情况,但是,总会不可避免地出现一些例外,如文中多次强调的,每项建议必须根据其具体情况进行判断。2新矿物2.1有关新矿物种…     

基于平面物相的多种方法连用鉴定显微铀矿物

随着显微技术的发展和铀矿地质工作的日益深入,显微铀矿物、精细铀矿物学的研究越来越重要。本次研究介绍了5种基于平面物相的显微铀矿物鉴定方法,分别为偏光显微镜鉴定法、放射性照相法、α径迹蚀刻法、扫描电镜+电子探针法、X射线荧光半定量分析法、自动综合矿物分析仪分析法,且这5种方法可以相互连用、相辅相成的鉴定显微铀矿物,从而达到精细、直观的研究显微铀矿物的目的。XRF半定量分析法可帮助鉴定工作者提前了解光薄片中是否含铀矿物,偏光显微镜法鉴定显微铀矿物最基本且必不可少的方法,放射性照相和α径迹蚀刻法能掌握整个光薄片中的铀矿物分布状况、辅助偏光显微镜和扫描电镜鉴定铀矿物,并且为电镜下的原位微区分析提供明确的目标;扫描电镜和电子探针可以做到精细的研究显微铀矿物,与偏光显微镜连用可以直观的研究显微铀矿物;自动综合矿物分析系统结合其他方法可以全面、直观的掌握整个光薄片中的铀矿物。将这五种方法连用、综合应用,可以显著提高显微铀矿物的鉴定效率和水平,并将显微铀矿物的研究推向新的高度。     

2017年全球发现的新矿物种

在系统梳理和归纳2017年度全球发现并经国际矿物学协会(IMA)新矿物与矿物分类命名专业委员会(CNMNC)批准成立的108个新矿物种资料的基础上,根据这些新矿物的重要矿物学特征(矿物名称、晶体化学式、晶系和空间群、晶胞参数、主要粉晶数据、物理性质、光学性质、产地与产状及与其他矿物种的关系等),按照中国新矿物及矿物命名专业委员会颁布的《矿物种汉名审订条例》,对108个新矿物种的中文名称进行了审订。通过报道全球逐年发现的新矿物资料,全面介绍世界新矿物研究的新进展,为我国新矿物的发现和研究提供借鉴,并推动矿物种中文译名规范化与标准化的进程。     

基于大数据的成因矿物学研究思考

在国际地科联启动深时数字地球大科学计划背景下,开展成因矿物学大数据平台建设和数据深度挖掘和研究,具有十分重要的意义。建议优先考虑矿物系统发生史、矿物标型和矿物成因分类3个方面的数据平台建设,开展3个方面的大数据模型、大数据处理的方法研究和大数据结果的信息提取。部署开展基于大数据的若干国家战略性关键金属元素矿物(如锂矿物、铀矿物、镓矿物、铈矿物、铂矿物等)的系统发生史和矿物类的系统发生史研究,分析其在不同地质历史时期和地球不同构造单元中的聚散规律,为战略性关键金属找矿预测提供思路。根据矿物大数据库的深度挖掘和矿物系统发生史研究所提供的有关矿物演化的规律,揭示地球历史中重要地球物理、地球化学和地球生物事件的性质、分布、规模及辐射效应。借助矿物成因分类的大数据平台,完善“显性”成因矿物族分类和区划图编制,在此基础上,开展基于大数据的“隐性”成因矿物族和找矿矿物族的分类和区划图研制。要重视矿物学和地质大数据研究的复合型人才培养,在开设地质大数据本科专业基础上,在研究生层次开设“成因矿物学大数据”研究方向。     

矿物种名称的整理和修订进展

对矿物种名称的整理和修订是矿物学研究的重要组成部分,它不仅是地质学的重要基础性研究之一,也反映了当前矿物学的研究水平.1984年我国新矿物及矿物命名委员会编制了《英汉矿物种名称》,但由于国内外对矿物学深入的研究以及千余种的新矿物的发现,迫切需要对英汉文矿物种名称进行不断补充和修订完善.     

2014年全球发现的新矿物种

对2014年度全球发现并经国际矿物学协会（IMA）新矿物与矿物分类命名专业委员会（CNMNC）批准的112种新矿物资料进行了系统梳理,特别是从矿物名称、晶体化学式、晶系和空间群、晶胞参数、主要粉晶数据、物理性质、光学性质、产地与产状、与其他矿物种的关系、矿物名称来源、化学反应和光谱学特征等方面归纳总结了这些新矿物的重要矿物学特征,同时按照中国新矿物及矿物命名专业委员会颁布的《矿物种汉名审订条例》,对112个新矿物种的中文名称进行了统一审订。通过定期公布国际新矿物工作的新进展和新成果,并逐步完善和规范矿物种中文译名体系,为我国新矿物的发现、研究和命名工作提供有科学价值的参考和借鉴。     

2016年全球发现的新矿物种

在系统梳理和归纳2016年度全球发现并经国际矿物学协会（IMA）新矿物与矿物分类命名专业委员会（CNMNC）批准成立的121个新矿物种资料的基础上，根据这些新矿物的重要矿物学特征（矿物名称、晶体化学式、晶系和空间群、晶胞参数、主要粉晶数据、物理性质、光学性质、产地与产状及与其它矿物种的关系、矿物名称来源和化学变化等），按照中国新矿物及矿物命名专业委员会颁布的《矿物种汉名审订条例》，对121个新矿物种的中文名称进行了审订。通过定期公布国际新矿物发现和研究的新进展，为我国新矿物的发现和相关研究工作提供参考和借鉴，并进一步完善和规范矿物种中文名称体系。     

自动矿物分析技术在鄂尔多斯盆地砂岩型铀矿矿物鉴定和赋存状态研究中的应用

鄂尔多斯盆地是我国重要的砂岩型铀矿成矿区之一。铀矿物赋存状态研究对砂岩型铀矿的成因认识、找矿勘查及选冶开采具有重要意义,但其矿物组成复杂,铀矿物粒度细小、种类繁多且赋存状态多样,致使研究初始的鉴定阶段就存在难点。目前普遍使用放射性照相法和电子探针(EMPA)两种方法开展铀矿物鉴定分析工作。放射性照相可一次性得到光片中所有铀矿物赋存位置、赋存状态和放射性形态,但无法鉴定矿物种类,耗时较长且需在暗室中进行;电子探针可得到铀矿物背散射图像和各元素含量,但在高倍数下薄片中寻找含量少、粒度小的铀矿物费时费力,并且在黑白背散射图像中无法快速判断伴生矿物种类。本文以鄂尔多斯盆地北缘-南缘-西缘砂岩型铀矿为研究对象,将自动矿物分析系统(AMICS)运用于砂岩型铀基础研究中,结合扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)鉴定出研究区铀矿物有铀石、晶质铀矿、沥青铀矿和硅钙铀矿,黄铁矿和钛氧化物与铀矿物关系密切,识别出其他伴生矿物还有石英、金红石、长石、云母、高岭石等。本文建立的AMICS-SEM-EDS分析方法,实现了铀矿物及其共生矿物组合的快速识别鉴定和赋存状态研究。     

铀矿床定年研究进展评述

往往由于铀矿物(沥青铀矿)颗粒细小、易蚀变成铀的次生矿物及多期铀矿化作用相互叠加等在组成和结构上的固有特点,通常难以用挑选铀矿物(沥青铀矿)样品溶样的传统定年方法精确确定其形成年龄。随着分析技术的不断更新和发展,对铀矿床成矿年代学的研究也不断深入。但受铀矿床中铀矿物U-Pb定年方法本身的制约,以及以往对铀矿物U-Pb定年体系中铀矿物样品要求认识的不足,常常导致获得的年龄无实际地质意义或无法获得理想的等时线年龄。本文针对铀矿化定年方法的发展历程进行了系统梳理和分析,评述了铀矿物定年的五种主要方法:(1)铀矿物U-Th-totalPb化学年龄;(2)铀矿物模式年龄;(3)铀矿物传统等时线年龄;(4)铀矿物矿伴生矿物年龄;(5)原位微区铀矿物U-Pb年龄。在此基础上,深入探讨了铀矿化作用定年研究中存在的问题和对应方案,期望促进未来铀矿床成矿年代学的发展。     

核工业北京地质研究院发现新矿物——海塔铀矿

近日,由核工业北京地质研究院王凤岗等发现并命名的自然界新矿物Haitaite-(La)(海塔铀矿)获得国际矿物协会新矿物、矿物命名及分类委员会(IMA CNMNC)批准,正式确认该矿物为一种新的矿物(编号为IMA 2019-33a)。     

2018年全球发现的新矿物种

在系统梳理2018年度全球发现并经国际矿物学协会(IMA)新矿物与矿物分类命名专业委员会(CNMNC)批准的128个新矿物种资料的基础上,从矿物名称、晶体化学式、晶系和空间群、晶胞参数、主要粉晶数据、物理性质、光学性质、产地与产状、与其他矿物种的关系、矿物名称来源、化学反应和光谱学特征等方面归纳总结了这些新矿物的重要矿物学特征。并按照中国新矿物及矿物命名专业委员会颁布的《矿物种汉名审订条例》,对128个新矿物种的中文名称进行了审订。通过适时公布国际新矿物工作的新进展和新成果,并逐步完善和规范矿物种中文译名体系,为我国新矿物的发现和研究提供有科学价值的参考和借鉴,并不断推动矿物种中文译名规范化与标准化的进程。     

2011年全球发现的新矿物种

在系统梳理2011年度全球发现并经国际矿物学协会(IMA)新矿物与矿物分类命名专业委员会(CNMNC)批准的122个新矿物种资料的基础上,从矿物名称、晶体化学式、晶系和空间群、晶胞参数、主要粉晶数据、物理性质、光学性质、产地与产状、与其他矿物种的关系、矿物名称来源、化学反应和光谱学特征等方面归纳总结了这些新矿物的重要矿物学特征。并按照中国新矿物及矿物命名专业委员会颁布的《矿物种汉名审订条例》,对122个新矿物种的中文名称进行了审订。通过适时公布国际新矿物工作的新进展和新成果,并逐步完善和规范矿物种中文译名体系,为我国新矿物的发现和研究提供有科学价值的参考和借鉴,不断推动矿物种中文译名规范化与标准化的进程。     

2015年全球发现的新矿物种

对2015年度全球发现并经国际矿物学协会（IMA）新矿物与矿物分类命名专业委员会（CNMNC）批准的109种新矿物资料进行了系统梳理，特别是从矿物名称、晶体化学式、晶系和空间群、晶胞参数、主要粉晶数据、物理性质、光学性质、产地与产状、与其他矿物种的关系、矿物名称来源、化学反应和光谱学特征等方面归纳总结了新矿物的重要矿物学特征，同时按照中国新矿物及矿物命名专业委员会颁布的《矿物种汉名审订条例》，对109个新矿物种的中文名称进行了统一审订。通过定期公布国际新矿物工作的新进展和新成果并逐步完善和规范矿物种中文译名体系，为我国新矿物的发现、研究和命名工作提供有科学价值的参考和借鉴。     

层状硅酸盐矿物对砂岩型铀矿地浸过程中铀浸出效率的影响

砂岩型铀矿是重要的铀矿资源,地浸采铀是开发利用砂岩型铀矿的重要方式。在地浸采铀过程中,矿体中白云母、高岭石等层状硅酸盐矿物会降低铀的浸出效率,为了得到层状硅酸盐矿物降低铀浸出效率的具体机制,本文通过元素地球化学及工艺矿物学的相关分析测试探讨砂岩型铀矿浸出实验前后铀的赋存状态及工艺矿物学参数。可知浸出实验前后SiO₂含量均在75%～80%左右,Al₂O₃含量均在10%左右,这两种主量元素含量最高且浸出前后变化不大,浸出后U元素含量从569×10^-6降低至200×10^-6～300×10^-6;浸出后铀矿物的主要连生矿物从黄铁矿变为长石、云母和黏土矿物;浸出后白云母、绿泥石等层状硅酸盐矿物的比表面积略微增加。通过扫描电镜对其进行表征可知,地浸前矿石中铀主要以独立铀矿物、吸附态铀、类质同象铀3种形式存在,地浸过程中浸出液会将部分独立铀矿物及吸附态铀浸出带走,但部分吸附在长石孔隙及层状硅酸盐矿物表面的铀难以被浸出,主要是因为层状硅酸盐的层片状结构阻止了铀矿物与溶浸液接...     

药材矿物学的探讨

本文提出的药材矿物学是矿物学研究领域中正在形成的分支。其研究对象包括由矿物组成的和或多或少含有矿物成分的中药材。其主要研究内容是以矿物学理论和方法对作为药材的矿物的成分和特性进行研究,并向中药学和中医学渗透,从而探索和讨论矿物药材与其药理疗效之间的关系。     

松辽盆地西南部DL铀矿带铀赋存状态及矿物组成特征

DL铀矿带是松辽盆地近年找矿的新发现。文章利用扫描电镜、电子探针和自动矿物参数定量分析系统等测试手段对该区矿石样品进行了铀赋存状态研究,结果表明:研究区铀主要以沥青铀矿、含锆铀矿物、含钛铀矿物等独立铀矿物以及黏土吸附、有机质吸附、锐钛矿吸附等吸附铀形式存在,铀矿物呈微粒状、细脉状、块状和团块状产出,空间上与磷灰石、硒铅矿、黄铁矿、有机质和碳酸盐等关系密切,与周边铀矿床的铀存在形式略有差别,其中含锆铀矿物在砂岩型铀矿中属首次发现。矿物组成以石英、长石、黏土矿物和碳酸盐为主,此外还有一定量的钛铁氧化物、重晶石、铁氧化物和少量独居石、磷钇矿、硒铅矿等副矿物。利用电子探针的铀定量分析数据和自动矿物参数定量分析系统的铀矿物定量分析数据,首次定量计算了不同存在形式铀的分布率,结果显示:独立铀矿物中沥青铀矿和含锆铀矿物的分布率最高,吸附铀以黏土矿物吸附占优势,有机质和锐钛矿吸附次之。铀赋存状态及矿物组成的精细厘定对矿床成因与选冶工艺研究等具有重要意义。