? ? 10月初，國(guó)際礦物學(xué)協(xié)會(huì)新礦物、礦物命名及分類(lèi)委員會(huì)全票通過(guò)了中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）科學(xué)研究院李國(guó)武教授團(tuán)隊(duì)申報(bào)的新礦物彭氏銻鉛石（Pengite）。今年是彭志忠先生誕辰90周年，我們用彭志忠的姓名為該新礦物命名，既是對(duì)地大前輩的緬懷與致敬，也是對(duì)學(xué)校70周年校慶的又一獻(xiàn)禮。

傳承中的創(chuàng)新發(fā)展

? ? 1976年，地大晶體結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室獲得了一種外表其貌不揚(yáng)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜的礦物。礦物樣品直徑在150微米左右，只有大約兩根發(fā)絲粗細(xì)。但正是這顆小小的板狀單晶，凝聚了四代地大礦物工作者的心血。

? ? 早年，彭志忠、馬喆生、施倪承等老一輩礦物學(xué)家的礦物學(xué)研究為它留下了珍貴的研究手稿，彭志忠先生的碩士研究生陸琦將其作為畢業(yè)課題進(jìn)行了大量的研究工作。但由于實(shí)驗(yàn)條件所限，此前的研究始終沒(méi)有完全解決其成分及結(jié)構(gòu)問(wèn)題。今年4月，李國(guó)武教授帶領(lǐng)博士生孫寧岳、薛源重新對(duì)該礦物的化學(xué)成分及晶體結(jié)構(gòu)與晶體化學(xué)進(jìn)行了深入細(xì)致的研究，最終對(duì)成分及結(jié)構(gòu)有了新的認(rèn)識(shí)，解開(kāi)了該礦物中長(zhǎng)達(dá)40年未被解答的科學(xué)難題，成功申報(bào)獲批新礦物。

? ? “單晶樣品所能提供的地質(zhì)信息非常有限。我們很難了解這種礦物的產(chǎn)狀與共生組合，但幸運(yùn)的是手稿中對(duì)它的發(fā)現(xiàn)地、賦存狀態(tài)、物理性質(zhì)、光學(xué)性質(zhì)等都進(jìn)行了完整的描述?！崩顕?guó)武說(shuō)，“經(jīng)過(guò)四十余年的累積，實(shí)驗(yàn)室里的‘老家當(dāng)’還有很多，但前人留下的，可不僅僅是’看得見(jiàn)’的 ‘寶藏’，還有‘看不見(jiàn)’的‘精氣神’。”

? ??“彭氏銻鉛石”是用彭志忠的姓氏命名的新礦物，以此紀(jì)念實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)始人、我國(guó)地質(zhì)學(xué)界礦物晶體學(xué)領(lǐng)域的開(kāi)拓者彭志忠教授，致敬他開(kāi)拓創(chuàng)新、永不言棄、默默奉獻(xiàn)的精神。

? ? “半個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，實(shí)驗(yàn)室一直致力于新礦物的發(fā)現(xiàn)與礦物晶體結(jié)構(gòu)與晶體化學(xué)研究方向。我們也在研究過(guò)程中不斷吸取著前人的經(jīng)驗(yàn)，豐富自身的知識(shí)儲(chǔ)備，努力做出更多突破?！辈┦可鷮O寧岳介紹道。近年來(lái)，晶體結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室共發(fā)現(xiàn)32種新礦物得到了國(guó)際礦物學(xué)協(xié)會(huì)新礦物、命名及分類(lèi)委員會(huì)的批準(zhǔn)，新礦物發(fā)現(xiàn)數(shù)量居全國(guó)之首。其中還包括多種罕見(jiàn)礦物新結(jié)構(gòu)及晶體化學(xué)新現(xiàn)象，部分成果被選為我國(guó)2010年、2013年十大地質(zhì)科技進(jìn)展、國(guó)際礦物學(xué)協(xié)會(huì)“IMA2019年度礦物”，達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。

一些必然的偶然

? ? 粉碎巖礦石樣品，過(guò)120目篩網(wǎng)，保證顆粒樣品基本保持在100微米及以下，再把經(jīng)過(guò)重選、磁選的重砂樣品在玻片上鋪滿、攤平成薄薄一層，用體視顯微鏡一行一行觀看樣品的顏色、光澤、形貌……分選是研究的第一步。有時(shí)為了找到可能的新礦物微粒，常常要坐在顯微鏡前觀察上萬(wàn)個(gè)顆粒。一天八小時(shí)、一坐幾星期是他們的日常。

? ?工作很辛苦，但這群踏實(shí)又樂(lè)觀的礦物學(xué)工作者好像總能以與旁人不同的新鮮視角看待問(wèn)題。

? ??“就像發(fā)現(xiàn)新礦物一樣，發(fā)現(xiàn)枯燥工作中的閃光點(diǎn)也是我們擅長(zhǎng)的事?！辈┦亢笱υ葱χf(shuō)?！皻v時(shí)幾個(gè)月挑選出的上百個(gè)顆粒在進(jìn)行更進(jìn)一步的成分結(jié)構(gòu)測(cè)定后發(fā)現(xiàn)并不屬于新礦物，這樣的‘誤診’太尋常不過(guò)，我們把這個(gè)過(guò)程稱為‘沉浸式’學(xué)習(xí)?！泵恳粋€(gè)肉眼觀察到的有異常的重砂樣品，都會(huì)被放入單晶衍射儀鑒定、與數(shù)據(jù)庫(kù)匹配，以便工作者現(xiàn)場(chǎng)認(rèn)識(shí)學(xué)習(xí)、豐富經(jīng)驗(yàn)、掌握方法。

? ? “新礦物的發(fā)現(xiàn)并非輕而易舉，其中充滿了各種困難與艱辛，所以要有厚積薄發(fā)的耐心。要知道，一旦我們發(fā)現(xiàn)某種新的礦物，不僅豐富了基礎(chǔ)礦物學(xué)寶庫(kù)，而且往往也能產(chǎn)生一定的國(guó)際影響?！崩顕?guó)武說(shuō)。

? ? 發(fā)現(xiàn)新礦物的“偶然”，更像是對(duì)李國(guó)武教授團(tuán)隊(duì)多年來(lái)潛心鉆研、探索的“必然”褒獎(jiǎng)。2021年，李國(guó)武教授團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了新礦物鋅東川石、銅東川石，并在其晶體結(jié)構(gòu)中發(fā)現(xiàn)，兩個(gè)不同的晶體化學(xué)位置X1、X2上分別存在磷和砷的占位，顯示了該族礦物還有潛在的礦物新種。在現(xiàn)有知識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行預(yù)測(cè)，李國(guó)武帶領(lǐng)學(xué)生隨即找到了其他兩個(gè)端元新礦物，發(fā)現(xiàn)了東川石族中的全部四個(gè)新礦物種（鋅東川石、銅東川石、磷砷鋅東川石及磷砷銅東川石）。目前，團(tuán)隊(duì)正在為東川石族申報(bào)新礦物族分類(lèi)命名方案，這也是我國(guó)首次為礦物新族制定分類(lèi)規(guī)則。

觸目可及的征途

? ??發(fā)現(xiàn)新礦物是中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）晶體結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)和特色，新礦物是在進(jìn)行精細(xì)的礦物成分和晶體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上才能夠被認(rèn)定。新礦物的發(fā)現(xiàn)不僅豐富了礦物學(xué)數(shù)據(jù)，從中發(fā)現(xiàn)的更多新結(jié)構(gòu)和晶體化學(xué)的新規(guī)律也為其他領(lǐng)域研究提供了數(shù)據(jù)支撐。

? ? 與其他科學(xué)研究一樣，新礦物及其晶體結(jié)構(gòu)和晶體化學(xué)研究是對(duì)新事物的探索，面對(duì)每一種新礦物都是一次全新的挑戰(zhàn)?！斑@是一個(gè)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程，我們既是出卷人，也是答卷人?！崩顕?guó)武說(shuō)，“研究的目的就是找到表象之中的新現(xiàn)象，而這些新現(xiàn)象新規(guī)律也搭建起了與其他學(xué)科間的橋梁。”

? ??“礦物和生命一樣具有一個(gè)演化過(guò)程。人類(lèi)目前在自然界發(fā)現(xiàn)的礦物有5800多種，其中有200多種來(lái)自外太空，還有數(shù)以萬(wàn)計(jì)的人工合成物。這幾個(gè)數(shù)字間的差值就是我們未來(lái)的‘征途’?！?孫寧岳、薛源介紹道。為什么地球上的礦物更具有多樣性？是不是很多人工合成物在大自然中也早已存在？帶著這些問(wèn)題，他們從礦物中解讀成因，用成因幫助地質(zhì)學(xué)者探究成礦演化規(guī)律；他們從礦物中探索新結(jié)構(gòu)，用結(jié)構(gòu)幫助材料學(xué)者認(rèn)識(shí)新材料。??

? ? 李國(guó)武教授團(tuán)隊(duì)在今年9月發(fā)現(xiàn)的石匠山石便是學(xué)科交叉很好的范例。這種新礦物發(fā)現(xiàn)于內(nèi)蒙古自治區(qū)林西縣石匠山鉛鋅礦區(qū)，屬于矽卡巖型礦床，石匠山石及其共生的特殊含水礦物群指示強(qiáng)堿環(huán)境，在矽卡巖中極為罕見(jiàn)，可能與成礦后期高堿度鹵水參與有關(guān)。這一發(fā)現(xiàn)對(duì)成礦演化有重要的指示意義。

? ? “礦物就是我們的星辰大海。”李國(guó)武說(shuō)，“礦物晶體結(jié)構(gòu)與晶體化學(xué)是礦物學(xué)中的基礎(chǔ)學(xué)科，我們的成果將為地質(zhì)學(xué)科提供基礎(chǔ)科學(xué)依據(jù)，為我國(guó)未來(lái)的資源開(kāi)發(fā)利用增添新的可能性?！?/p>

在更多的新礦物上打下中國(guó)人的印記

為祖國(guó)尋找新的“寶藏”

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主辦 / 黨委宣傳部 （新聞中心）

資料來(lái)源?/ 李國(guó)武教授團(tuán)隊(duì)

封面 / 黃語(yǔ)晨

文字?/ 呂松卓

美編?/ 呂松卓

校審 / 呂松卓 才謹(jǐn)豪 熊若怡

責(zé)編 / 王啟祥