鈮包頭礦 以中國產地命名的新礦物被發現
近日,我國科學家發現了一種新礦物——鈮(ní)包頭礦,這是一種富含戰略性金屬的新礦物,富含的元素鈮在我國核工業系統等領域具有重要用途。
鈮包頭礦是一種富含鋇、鈮、鈦、鐵、氯的硅酸鹽礦物,被發現于內蒙古包頭市的白云鄂博礦床,鈮包頭礦顏色呈棕色至黑色,形狀為柱狀或板狀,顆粒大小約為20~80微米。
中核地質科技高級工程師 范光:2012年的時候,開展一個地球化學勘查過程當中,我們取了幾塊樣品帶回來,發現了一個富含鈮的礦物,跟原來礦區發現過的包頭礦,它的化學成分是不一樣的,由此我們覺得這是一個新礦物,開展進一步研究。
據介紹,發現鈮包頭礦的白云鄂博礦床,礦物種類相當豐富,迄今已發現170余種礦物,鈮包頭礦是在該礦床發現的第17個新礦物。
中核地質科技高級工程師 葛祥坤:從它的化學成分來看,是一種鈮含量很高的一個包頭礦,有望可以用來提取鈮元素。鈮是我們國家的戰略性關鍵金屬元素,可以用到很多場景,在我們核工業系統有相當重要的用處,另外還可以用來制造超導材料、高溫合金等。
記者探訪:關鍵四步 如何發現新礦物
鈮包頭礦的發現為國際礦物學作出了貢獻,截至目前,中核地質科技的科研人員一共發現了11種新礦物。那新礦物是怎樣發現的?又要用到哪些科學儀器呢?跟隨記者一起去看看。
據記者了解,想要發現一種新礦物一共需要4步,第一步就是化學成分分析,電子探針設備,它可以將樣品的化學成分精準檢測出來。
中核地質科技工程師 鄧劉敏:它是通過用高能聚焦的電子束打到樣品表面,測出它的各種元素的含量,可以通過這個元素的含量,確定它的化學式,從而確定它是不是新的,測定化學成分對于新礦物的研究也是比較關鍵的一步。
通過電子探針的測試,科研人員獲得了新礦物的化學成分,但光有化學成分還不夠,想要確定它是一種新礦物,還需要對礦物晶體結構進行分析,這就要進入第二步——樣品制作。
中核地質科技工程師 王濤:鈮包頭礦它的顆粒比較小,我們采用聚焦離子束把礦物顆粒給它切出來,大概是一個20微米×10微米×7微米的顆粒。因為我們要對它進行晶結構解析,所以必須保證它的成分是純的。這個就是我們切出來的一個樣品,接下來會采集它的結構信息。
中核地質科技高級工程師 李婷:我們的顆粒會放在儀器的正中間,在樣品座上。這邊是光源(X射線),這邊是接收器,當光(X射線)從晶體里面穿過被接收器接收的時候,它已經帶了晶體的結構信息了。鈮包頭礦,我們最后解出來的它的結構就是一個四方晶系的晶體,這是原子之間彼此的排列方式。
得到了新礦物的化學成分和晶體結構,就完成了對新礦物的基本信息收集。接下來,科研人員還要進行光譜分析和物理特征檢測,來完善新礦物的相關資料,最終將材料匯總,提出新礦物申請,通過審查后就能得到國際批準。
審核嚴格 新礦物命名有學問
想要得到國際批準,可不是一件容易的事。記者了解到,新礦物的命名需要層層審核。
在獲得新礦物數據后,科研人員要向世界最大礦物學組織——國際礦物學會提出申請,國際礦物學會新礦物、分類及命名委員會主席會對申請書進行初審,提出研究中存在的不足,并給出建議。
中核地質科技高級工程師 范光:這個步驟非常嚴格,非常嚴謹。得到國際礦物學會新礦物、分類及命名委員會主席的認可以后,會讓國際新礦物分類和命名委員會的委員投票。如果得到了三分之二多數的通過,國際礦物學會新礦物、分類及命名委員會主席就會簽發批準書,代表我們礦物正式獲得了批準,兩年內我們將會有正式的文章進行發表。
截至目前,我國已經發現了嫦娥石、冕寧鈾礦、欒鋰云母等180多種新礦物。
中核地質科技高級工程師 范光:新礦物的發現代表了一個國家礦物學研究的水平,發現新礦物就是我們不斷追求極致、認識世界、認識自然的一個過程。希望在國際礦物學舞臺常見到中國人的身影。
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