李国武：国际矿物学协会“2019年度矿物”—碲钨矿

发布时间：2020-10-12     作者：[科学研究院]    阅读：37次

　　国际矿物学协会（IMA）将“2019年度矿物”殊荣授予中国地质大学（北京）科学研究院李国武教授及薛源等发现的新矿物碲钨矿。

　　碲钨矿是一种以半金属碲和钨、钾构成的全新成分和新结构的新矿物，这是首次在世界上发现该成分及结构的矿物，也是目前唯一种K-Te-W的天然矿物，此前从来没有发现过类似的天然矿物。该新矿物以其特殊的成分命名为碲钨矿(Tewite)，新矿物编号IMA2014-053，简化分子式(K_1.5□_0.5)_Σ2(Te_1.25W_0.25□_0.5)_Σ2 W ₅O₁₉ 。

　　碲钨矿发现于攀西地区南部的云南省华坪县境内南阳村附近的新元古代震旦纪半风化黑云母-石英二长岩中，与辉长岩接触带附近，在辉长岩中分布有石英黄铁矿金矿化点。碲钨矿呈板状晶体，大小0.08×0.1×0.1到0.1×0.2到0.5毫米，晶体呈绿黄色，条痕浅黄色至白色，半透明至透明，金刚光泽。 莫氏硬度为3-4，脆性，{100}、{001}和{010}完全解理。矿物晶体结构具有钨青铜型结构的衍生结构，斜方晶系，空间群Pban，晶胞参数a= 7.2715(9) ？, b= 25.870(3) ？, c= 3.8274(5)？，Z=2。结构中WO八面体共顶角连接成六方环状孔道结构，孔道沿a轴延伸，K分布于六方孔道中，WO八面体柱间由TeO偏四面体中的弱键连接。单晶衍射观察到弱的卫星衍射点，发现有二维的非公度调制结构现象。可能是 K和Te 、W的占位（或变价）及空位变化导致了该矿物某种程度的调制结构。

　　矿物成因可能与附近的基性岩中的石英脉型金矿化有关，可能是由金矿化早期富含Te、W的高温气液与石英二长岩中的钾长石等含钾矿物交代反应生成的产物，金矿化阶段提供了Te、W的成分来源，而Ｋ则来源于二长岩中的钾长石。人工合成实验验证了这种形成过程。半金属元素碲通常和金形成碲金矿或与硫形成硫化物或独立碲化物，本次发现的碲与钨、钾形成碲钨氧化物是目前第一次发现的天然矿物，该发现对于研究碲的晶体化学特性及碲矿新的独立碲矿床以及指导人工合成钨青铜型材料具有重大的理论和实际意义，是近年来矿物学中的重大新发现。

　　碲钨矿之所以能在众多的参选者中脱颖而出，主要有两点非常重要的新发现：一是化学组成由钾碲钨构成全新氧化物，是目前唯一的K-Te-W天然矿物；二是具有全新的钨青铜型结构之衍生结构，也是首次发现天然存在的新型钨青铜型衍生结构，单晶衍射点还观察到弱的卫星衍射点，显示其具有二维的非公度调制结构现象。

　　“年度矿物”评选的倡议是2014年由国际矿物学协会提出，旨在评选出已发现的最鼓舞人心和最令人振奋的新矿物。该评选活动由国际矿物学协会新矿物、命名和分类委员会(CNMNC)专家从每年发表的众多新矿物中遴选出最优者，每年在全球范围内仅评选出一个最新奇的新矿物。新矿物碲钨矿能荣登榜首，充分体现了我国在新矿物研究领域的研究水平和科技实力，极大地提高了我国在国际矿物学领域的学术地位和影响力。
    以上成果发表于欧洲矿物学杂志European Journal of Mineralogy： Guowu LI*, Yuan XUE and Ming XIONG, Tewite: a K–Te–W new mineral species with a modified tungsten-bronze type structure, from the Panzhihua- Xichang region, southwest China, Eur. J. Mineral.2019, 31：145–152.

　　全文链接：https://doi.org/10.1127/ejm/2019/0031-2813

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