蔡剑辉
(中国地质科学院 矿产资源研究所,自然资源部成矿作用和资源评价重点实验室,北京 100037)
2018年度全球新发现并经国际矿物学协会新矿物及矿物分类命名专业委员会(IMA CNMNC)批准认可的有效矿物种达128种。本文是对这些新矿物基本矿物学特征的系统报道,具体内容包括新矿物的英文名称、中文译名、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、新矿物与其他矿物种的关系、矿物名称来源、化学反应、光谱学特征、参考文献。矿物中文译名是根据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》(新矿物及矿物命名委员会,1984)进行审订的。
按照国际矿物学协会新矿物及矿物分类命名专业委员会关于矿物命名的程序和原则(Nickel and Mandarino, 1999),新矿物经批准之后必须在两年之内公开发表,逾期未发表,则该新矿物及其名称将失效。表1中所列128种矿物种都是2018年经IMA CNMNC投票批准的、并征得新矿物发现者许可于2018~2019年间在学术期刊MineralogicalMagazine和EuropeanJournalofMineralogy及其他公开出版物上已发布的有效矿物种(Håleniusetal., 2018a,2018b,2018c,2018d,2018e,2018f,2018g,2018h,2018i,2018j,2018k,2018l,2019a,2019b;Back,2018)。截至2021年底,其中110种新矿物发现者均已陆续公开发表相关矿物的全面研究数据,但其余18种矿物暂时只能获知IMA CNMNC公布的名称、化学式、模式产地、与其他矿物种的关系、晶系和空间群、晶胞参数、粉晶X射线衍射强线及数据来源这些简单信息,更详细的数据还有待发现者全文发表后才能公布。这18种矿物是砷高铁碱石(Achyrophanite,IMA 2018-011)、草酸锌铁矾(Alterite,IMA 2018-070)、锰黑柱石(Amamoorite,IMA 2018-105)、砷镁钠石(Arsenudinaite,IMA 2018-067)、铌铁钍石(Ekebergite,IMA 2018-088)、硅钛锰钠钙石(Escheite,IMA 2018-099)、碘硫银汞矿(Hanauerite,IMA 2018-045)、砷高铁钠石(Khrenovite,IMA 2017-105)、水羟磷锰钡石(Mengeite,IMA 2018-035)、似黄砷榴石(Paraberzeliite,IMA 2018-001)、砷锑钙石(Pracha●ite,IMA 2018-081)、羟硒胆矾(Ramaccioniite,IMA 2018-082)、硼钒镁石[Rhabdoborite-(V),IMA 2017-108]、硼钨镁石[Rhabdoborite-(W),IMA 2017-109]、斜方钛铁晶石(Tschaunerite,2017-032a)、钒镁钠石(Udinaite,IMA 2018-066)、砷复锰钙石(Vaniniite,IMA 2017-116)、锌尼日利亚石-2N1S(Zinconigerite-2N1S,IMA 2018-037)。
需要指出的是,2018年已批准的有效矿物种Aniyunwiyaite(IMA 2018-054)经进一步研究后被否定。2019年IMA CNMNC通过关于建立水磷钙铁石族(Calcioferrite group)的提案(IMA 19-B),同时否定Aniyunwiyaite为一种有效新矿物种,只将其看作Kingsmountite(磷铝锰钙石)的同义词(Greyetal., 2019f; Miyawakietal., 2019)。
根据矿物产地,2018年发现和批准的128种新矿物模式产地分布在31个国家。在俄罗斯发现33种;美国发现23种;智利和意大利各发现9种;德国发现8种;澳大利亚发现4种;中国、印度、以色列、纳米比亚和巴西各发现3种;阿根廷、波兰、玻利维亚、哈萨克斯坦、捷克、瑞典和塔吉克斯坦各发现2种;芬兰、吉尔吉斯坦、加拿大、莱索托、马达加斯加、秘鲁、缅甸、墨西哥、南非、葡萄牙、日本、瑞士和希腊各发现1种。显然,俄罗斯和美国一如既往地保持全球新矿物发现和研究的绝对优势地位。2018年在中国共发现3种新矿物,即发现于中国云南省丽江市华坪县南阳村附近新元古代轻度风化的黑云母石英二长岩中乌木石(Wumuite)、湖南省临武县香花岭锡多金属矿田香花岭矿床矽卡岩中的锌尼日利亚石-2N1S(Zinconigerite-2N1S)和坠落于湖北省大堰坡的随州L6球粒陨石中的阿铁橄榄石(Asimowite)。乌木石和锌尼日利亚石-2N1S均由中国学者主导发现和研究(Li and Xue, 2018; Raoetal., 2018; Xueetal., 2020),而阿铁橄榄石则由外国学者主导并与中国学者合作研究(Bindietal., 2018c, 2019)。
根据矿物分类,2018年的新矿物主要属于磷酸盐类(包括砷酸盐、矾酸盐)40种、氧化物和氢氧化物类(包括亚砷酸盐、亚锑酸盐、亚铋酸盐、亚硫酸盐、亚硒酸盐、亚碲酸盐、碘酸盐、V[5,6] 钒酸盐)23种、硅酸盐类(包括锗酸盐)21种、硫酸盐类13种、硫(砷、碲、硒、锑、铋)化物和硫盐类11种、卤化物类5种、有机类4种、碳酸盐和硝酸盐类4种、硼酸盐类4种、自然元素及金属互化物类(包括碳、硅、氮、磷化物)3种。显然,含氧盐类新矿物的数量占比居绝对优势,共计82种,约占总数的64%,尤以磷酸盐类、硅酸盐类和硫酸盐类矿物为多。其次较多的是氧化物和氢氧化物类(约占18%)以及硫化物和硫盐类(约占9%)。
根据矿物产状,2018年的新矿物主要发现于矿床、火山口及火山岩区、(碱性)伟晶岩杂岩体和陨石中。矿床中发现的新矿物达71种,其中约2/3产于各种金属矿床中,以铜多金属矿、铀钒矿、铁锰矿和金银矿为主;约1/3的新矿物产于非金属矿床,包括砷、硒、硼、钾盐、金刚石、煤和翡翠矿。接近半数的新矿物均发现于矿床的氧化蚀变环境,如表生蚀变带、露天采场、废石堆及矿井(坑道)内壁表面等。不难推测,物质赋存条件的突变十分有利于形成新的矿物相。产于活火山口和火山岩区的新矿物数目多达29种,发现于(碱性)伟晶岩杂岩体和热变质岩体中的有17种,陨石中产出的有8种,其他产状的有3种。2018年度值得特别关注的新矿物产地如下:
俄罗斯远东地区堪察加半岛托尔巴契克火山岩区活火山喷气口。2018年在此发现18种新矿物,包括10种磷(砷)酸盐类、5种硫酸盐类、2种硼酸盐类和1种氧化物类矿物。托尔巴契克大裂缝火山产出矿物种达200余种,截至2016年在此发现的新矿物达119种之多(Fedotov and Markhinim, 1983;Vergasova and Filatov, 2016),为世界闻名的新矿物储库。
智利伊基克省Torrecillas砷矿。2018年在其氧化蚀变带发现8种新矿物,分别是砷酸盐类矿物6种、卤化物类矿物2种。Torrecillas矿位于伊基克省南部靠近海岸的Salar Grande地区,为一盛产自然砷的小型矿山。
美国犹他州的铀-铜矿和铜多金属矿床氧化带。2018年在圣胡安郡白峡谷采矿区红峡谷的蓝蜥蜴(Blue Lizard)铀-铜矿氧化带发现1种新的硫酸盐类矿物,在Markey铀-铜矿的沥青层上发现2种次生的碳酸盐类和1种有机类新矿物。蓝蜥蜴矿和Markey矿分别为22种和10种新矿物模式标本的产地,主要是闭矿后由于氧化、生物化学风化/淋滤作用而形成的次生矿物相,多产在矿井壁表面风化壳中(Kampfetal., 2015,2020c)。此外,在贾布县Tintic地区的北极星Cu-Pb-Ag-Au多金属矿的废石堆还发现2种氧化成因的硫酸盐类新矿物,该矿床蕴含丰富的矿物种,已鉴定出的矿物种超过110种。
俄罗斯科拉半岛碱性-超基性岩地块。科拉半岛碱性-超基性岩杂岩体是世界著名的新矿物产地,这里是数百种新矿物的模式产地。2018年又在其Kovdor碱性-超基性岩中发现2种硅酸盐矿物,在Fedorovo-Pana侵入岩体中发现1种碲化物矿物,在Khibiny碱性岩地块中发现1种硅酸盐类新矿物,在monchetundra层状侵入岩体钻孔中发现1种新的砷化物矿物。
俄罗斯乌拉尔南部Mochalin Log砂金矿。位于克什特姆城以北14 km处的Mochalin Log是一条间歇性或季节性小河,砂金矿来源于碱性正长岩与稀土矿床的接触带,在砂矿废石堆里有大量含稀土矿物的冲积成因鹅卵石和结核。该砂矿是11种新矿物的模式产地(Kasatkinetal., 2020a,2020b)。2018年在由氟碳铈石、褐帘石/富铁褐帘石和羟硅铈镧矿组成的多金属结核中发现3种硅酸盐类矿物。
德国莱茵兰-普法尔茨州艾菲尔区拉赫湖火山岩区In den Dellen(Bimsgrube Zieglowski)浮石采石场。此地矿物种非常丰富,已鉴定出的矿物种达130余种,其中10余种为首次发现的新矿物。2018年在透长岩晶洞中发现3种氧化物类新矿物。
美国科罗拉多州的铀-钒矿区。2018年在圣米格尔郡Slick采矿区Burro矿发现3种新矿物,其中2种属氧化物类、1种属于有机类;在圣胡安郡Pandora矿发现2种罕见的次生氧化物类矿物相。Burro铀钒矿是12种新矿物的模式产地,新矿物多为次生矿物相,主要形成于黑钒矿-水复钒矿砂岩的表面。Pandora铀钒矿目前仅发现上述两种新矿物,均产于砂岩基质中。
表 1 2018年发现并经IMA CNMNC批准的新矿物种
续表 1-1 Continued Table 1-1
续表 1-2 Continued Table 1-2
续表 1-3 Continued Table 1-3
续表 1-4 Continued Table 1-4
续表 1-5 Continued Table 1-5
续表 1-6 Continued Table 1-6
续表 1-7 Continued Table 1-7
续表 1-8 Continued Table 1-8
续表 1-9 Continued Table 1-9
续表 1-10 Continued Table 1-10
续表 1-11 Continued Table 1-11
续表 1-12 Continued Table 1-12
续表 1-14 Continued Table 1-14
续表 1-15 Continued Table 1-15
续表 1-16 Continued Table 1-16
续表 1-17 Continued Table 1-17
续表 1-18 Continued Table 1-18
续表 1-19 Continued Table 1-19
续表 1-21 Continued Table 1-21
续表 1-22 Continued Table 1-22
续表 1-23 Continued Table 1-23
续表 1-24 Continued Table 1-24
续表 1-25 Continued Table 1-25
续表 1-26 Continued Table 1-26
续表 1-27 Continued Table 1-27
续表 1-28 Continued Table 1-28
续表 1-29 Continued Table 1-29
续表 1-30 Continued Table 1-30
续表 1-31 Continued Table 1-31
续表 1-32 Continued Table 1-32
续表 1-33 Continued Table 1-33
续表 1-34 Continued Table 1-34
续表 1-35 Continued Table 1-35
续表 1-36 Continued Table 1-36
续表 1-37 Continued Table 1-37
续表 1-38 Continued Table 1-38
续表 1-39 Continued Table 1-39
续表 1-40 Continued Table 1-40
续表 1-41 Continued Table 1-41
续表 1-42 Continued Table 1-42
续表 1-43 Continued Table 1-43
续表 1-44 Continued Table 1-44
续表 1-45 Continued Table 1-45
续表 1-46 Continued Table 1-46
续表 1-47 Continued Table 1-47
续表 1-48 Continued Table 1-48
续表 1-49 Continued Table 1-49
续表 1-50 Continued Table 1-50
巴西米纳斯-吉拉斯州Sapucaia伟晶岩采石场。2018年发现2种次生蚀变形成的磷酸盐矿物。Sapucaia伟晶岩矿开采于20世纪早期,二战时期出产过工业级绿柱石和白云母,现在主要开采长石。Sapucaia伟晶岩以富锂为特征,包含100多个矿物种,是10余种新矿物的模式产地。受风化作用和流体交代作用影响,可形成大量次生磷酸盐矿物种,所以对矿物收藏者来说这里是有名的稀有矿物种出产地,特别是富铁的磷酸盐矿物和玫瑰花状石英(Baijotetal.,2013)。
波兰西南部下西里西亚区Szklary伟晶岩体。为侵位于蛇纹岩中的花岗伟晶岩,出露在一个已经废弃的镍矿露天采场。2018年在此发现2种新矿物,其中一种属于氧化物类矿物,另一种属于磷酸盐类矿物。目前此处共发现5种新矿物。
玻利维亚波托西部Antonio Quijarro省的El Dragón矿。2018年在此发现2种新矿物,一种为砷化物矿物,另一种为砷盐矿物。El Dragón矿床规模非常小,矿体为伴随多期高度氧化作用的富硒热液脉型,但盛产大量稀有的原生硒化物和次生硒含氧盐类矿物。目前在El Dragón矿已发现和研究的硒矿物达数十种,为近10种独立硒矿物的模式产地(Försteretal., 2019b)。
美国北卡罗来纳州克里夫兰郡国王山地区Foote锂矿。2018年在矿山的东废石堆发现2种新的磷酸盐类矿物。Foote锂矿为含锂花岗伟晶岩矿化,以出产各种稀有的磷酸盐和硅酸盐类矿物著称于世,目前已知矿物逾160多种,其中约20种为首次发现的新矿物(Greyetal., 2019c; Kampfetal., 2021)。
纳米比亚的Kombat铜矿。Kombat铜矿位于奥乔宗蒂约巴区赫鲁特方丹市,是一个有悠久历史的老矿山,发现于1850年,从1900年开始开采,2008年闭坑。2018年在留存的锰铁矿-黑锰矿矿石标本中发现2种新矿物,其一为钒酸盐矿物,其二为硅酸盐矿物。Kombat铜矿蕴含丰富的矿物种,目前已知129种,是16种新矿物的模式产地。
以色列内盖夫沙漠中的Hatrurim盆地。Hatrurim盆地位于死海南端的西侧,是Hatrurim建造出露面积最大的区域。Hatrurim建造岩石类型独特,以高热变质岩为主,矿物组成极其复杂,已研究矿物超过200种,在此发现的新矿物多达50余种(Vapniketal., 2014; Sokoletal., 2019)。2018年在高温热变质岩中又发现2种新矿物,分别属于氧化物类和磷酸盐类矿物。