◎ 科技日報記者 喬地 實習記者 孫越

日前，由河南省地礦局參加的一個科研團隊發現并命名了一種自然界新礦物——空鐵黝銀礦。該礦物近日正式獲得國際礦物學會新礦物命名及分類委員會批準。新礦物全型标本将由中國地質博物館收藏。此前國際礦物學會宣布2022年為礦物學年，而空鐵黝銀礦很幸運地成為了2022年的第1号礦物。

據介紹，空鐵黝銀礦發現于河南省南陽市桐柏縣銀洞坡金礦，經物理性質、化學成分、晶體結構和譜學特征等系統礦物學研究後，研究團隊确認其為一種自然界此前尚未被發現的黝銅礦族新礦物。

受訪方供圖

該項研究由河南省地質礦産勘查開發局第三地質礦産調查院、中國地質調查局天津地質調查中心、南京大學、中南大學、核工業北京地質研究院和中國地質大學（北京）六家單位合作完成。科技日報記者專訪了空鐵黝銀礦第一發現人及研究團隊的負責人曲凱，對該“2022年第1号礦物”進行深度解讀。

科技日報記者：空鐵黝銀礦是一種新問世的礦物，能否詳細介紹一下它？

中國地質調查局天津地質調查中心 曲凱：黝銅礦族作為“古老”的礦物種族，常見于多種類型熱液礦床中。由于多個結晶學位置存在同價或異價元素替代，常被認為是最複雜的硫鹽礦物族。空鐵黝銀礦相較一般的黝銅礦，因其空位少了一個二價陰離子，通過出現[Ag6]4 這一特殊結構，從而保持整個礦物的電價平衡。

該礦物英文名為Kenorozhdestvenskayaite-(Fe)，是按照該族命名規則取自黝銀礦的詞根rozhdestvenskayaite。

空鐵黝銀礦的晶體結構模型圖。受訪方供圖

科技日報記者：此次空鐵黝銀礦的樣本是怎樣被發現的？在河南桐柏縣銀洞坡金礦“現身”，有什麼特定的條件？

中國地質調查局天津地質調查中心 曲凱：去年我們在銀洞坡金礦中發現了另外一種自然界新礦物“空鋅銀黝銅礦”，結合礦床的成礦地質背景，我們當時推測該礦床存在特殊産出部位出現極端富銀黝銅礦的可能性。所以我們當初設定的第一目标是試圖在銀洞坡礦床中找到自然界的鐵黝銀礦。

在随後的工作中，我們找到了特别富銀的黝銅礦，但随着系統礦物學研究的不斷深入，我們發現它竟然又是一個具有[Ag6]4 結構的空黝銅礦系列礦物。要知道，在空鐵黝銀礦發現之前，礦物學家們認為空位黝銅礦的成因是黝銅礦族的未解之謎，并推測這一特殊結構可能與礦物形成時，熱液中特定的Ag-Cu含量比例有關。在這種假設的前提下，過多的Ag含量可能反而不利于黝銅礦中空位的形成。空鐵黝銀礦的發現實際上基本否定了上述猜想，這是發現空鐵黝銀礦的重要價值之一。

至于銀洞坡哪些方面的特定條件決定了它們的形成，這正是我們下一步研究工作的重點。

科技日報記者：據了解，[Ag6]4 特殊結構在催化、化學傳感和光電功能方面的突出性能使其成為銀簇研究領域的熱點。那麼作為新礦物的空鐵黝銀礦在未來能夠發揮哪些作用？

中國地質調查局天津地質調查中心 曲凱：新礦物的發現隻是開始，關于其具體應用還需多學科領域研究的不斷挖掘。但就目前來看，其意義可以在于以下幾個方面：

首先，空鐵黝銀礦是自然界最富銀的黝銅礦族礦物，銀含量高達52.3%。作為礦床中重要的載銀礦物，其在空間上的分布規律、賦存狀态以及晶體化學研究可以為礦産勘查單位有針對性地開展選礦試驗提供依據，從而提升礦床的經濟價值。

同時，作為熱液礦床中的常見礦物，含銀黝銅礦中銀的含量也是成礦溫度的指标參數，對礦床成因研究有着重要意義。

更為重要的是，空鐵黝銀礦所具有的[Ag6]4 特殊結構在自然界極為罕見，直到最近兩年才在富銀黝銅礦中被人們發現。截至目前，自然界具有[Ag6]4 結構的礦物隻有3個，空鐵銀黝銅礦、空鋅銀黝銅礦和最近發現的空鐵黝銀礦，後兩個都是在河南桐柏的銀洞坡金礦中發現的。[Ag6]4 作為自然條件産出的特殊結構，針對其形成條件的研究或将可以為合成材料提供新的思路。

科技日報記者：世界上已發現的礦物共有多少種？其中我國發現了多少？我國的礦物研究有什麼特點？

中國地質調查局天津地質調查中心 曲凱：截至2022年3月底，在我國發現的有效新礦物159種，空鐵黝銀礦是我國發現的第160個新礦物。截至目前，全世界共發現礦物5794種，我國發現的礦物總數占世界的2.76％，世界排名第8。

自然元素大類的新礦物是我國新礦物研究工作的優勢和特色。自1958年以來，在中國發現的自然元素大類新礦物共計27種。我國新礦物研究未來還将聚焦于深地和深空，從礦物學角度探讨地球内部結構以及太陽系行星形成與演化的奧秘。

來源： 科技日報

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