蔡劍輝
(中國地質科學院 礦產資源研究所,自然資源部成礦作用和資源評價重點實驗室,北京 100037)
2014年度全球新發現并經國際礦物學協會新礦物及礦物分類命名專業委員會(IMA CNMNC)批準認可的有效礦物種達112種(表1)。本文是對這些新礦物基本礦物學特征的系統報道,具體內容包括新礦物的英文名稱、中文譯名、晶體化學式、晶系和空間群、晶胞參數、主要粉晶衍射數據、物理性質、光學性質、產地與產狀、其他(涵蓋新礦物與其他礦物種的關系、礦物名稱來源、化學反應或光譜學特征等內容)以及參考文獻。其中中文譯名是按照中國新礦物及礦物命名委員會頒布的《礦物種漢名審訂條例》(新礦物及礦物命名委員會,1984)進行審訂的。我們知道,絕大多數礦物英文名主要根據特定人名或與模式標本產地有關的地名命名,如果中文名稱全部采用音譯的方式定名,其混亂局面是可想而知的。所以,按照《礦物種漢名審訂條例》,礦物中文譯名以意譯的方式定名為主。最主要的原因為:① 漢語中同音字極其普遍,音譯極易造成同礦物不同漢字名稱的現象;② 意譯更有利于沿襲中華文明中命名講究聞名達意的文化習俗,礦物中文譯名重在體現礦物的成分、結構、性質和類屬等方面的基本屬性。當然,也不排除對少數以著名人物姓名和眾所周知地名命名的礦物以音譯的方式擬定中文名稱,其中文名稱采用音譯的方式定名,因為這些人名和地名有比較穩定的、約定俗成的翻譯,不容易發生漢語中同音不同字的情況,如倫琴石[R?ntgenite-(Ce)]、小藤石(Kotoite)、渡邊石(Watanabeite)、猶他石(Utahite)、北極石(Arctite)和東京石(Tokyoite)等。對于原本就以中國地名、人名和神話故事等漢語拼音字母命名的新礦物,原則上保留使用發現人已擬定并公布的原始中文名稱,如香花石(Hsianghualite)、羅布莎礦(Luobusaite)、孟憲民石(Mengxianminite)、楊主明云母(Yangzhumingite)、女媧礦(Nuwaite)、補天礦(Butianite)等。
按照國際礦物學協會新礦物及礦物分類命名專業委員會關于礦物命名的程序和原則(Nickel and Mandarino, 1999),新礦物經批準之后必須在兩年之內公開發表,逾期未發表,則該新礦物及其名稱將失效。表1中所列112礦物種都是2014年經IMA CNMNC投票批準的并征得新礦物發現者許可,于2014~2015年在《Mineralogical Magazine》期刊或其他公開出版物上已發布的有效礦物種(Williamsetal., 2014a,2014b,2014c,2014d,2015;Back,2018)。目前,其中107種新礦物發現者均已陸續公開發表相關礦物的全面研究數據,僅鉈毒鐵石(Thalliumpharmacosiderite)、釩硬柱石(Cortesognoite)、硫砷銀銅礦(Keutschite)、磷鎂鈉鈣石(Hedegaardite)和磷鈹鋁鐵石(Lefontite)5種礦物種暫時只能獲知IMA CNMNC已公布的部分基本信息,其余數據還有待發現者全文發表后才能公布。
需要指出的是,2014年已批準的有效礦物種中有2種后來經進一步研究后被廢棄。其一是Cobaltogordaite(編號IMA 2014-043),2015年Cobaltogordaite的發現者在對1991批準的氯鈷鈉礬(Thérèsemagnanite)進行數據修訂時發現兩者實則是同一礦物種,經IMA CNMNC認可,Cobaltogordaite為廢棄礦物種名,可作為Thérèsemagnanite的同義詞(H?leniusetal., 2015)。由于當初根據氯鈷鈉礬模式標本(產地為法國Var省Cap Garonne礦)并未獲得晶體結構數據,Kasatkin 等(2018)將原Cobaltogordaite模式標本(產地為美國猶他州Blue Lizard鈾礦)作為Thérèsemagnanite新模式標本對氯鈷鈉礬的礦物數據進行了全面修訂和重新定義;其二為Liguriaite(編號IMA 2014-035),2016年Liguriaite的發現者在對該礦物進行重新研究后,發現它只是硅銅鋰鉀石(Lavinskyite)的一種單斜晶系且具最高有序度的多型,遂將其重新定義為Lavinskyite-1M(硅銅鋰鉀石-1M)并提交IMA CNMNC獲得認可(H?leniusetal., 2016;Kolitschetal., 2018),Liguriaite現為廢棄礦物種名。
從產地來看,2014年發現和批準的新礦物模式標本產地涉及34個國家,其中20種產自俄羅斯;19種產自美國;加拿大和日本各產7種;意大利和智利各產6種;捷克和以色列各產4種;德國、瑞士、澳大利亞、緬甸和塔吉克斯坦共和國各產3種;玻利維亞、秘魯和中國各產2種。顯然,俄羅斯和美國關于新礦物的發現和研究工作在全球一直保持絕對優勢地位。而我國的新礦物工作相對薄弱,2014年在中國發現的新礦物只有兩種,即在云南省華坪縣南陽村附近新元古代震旦紀淺變質黑云母-石英二長巖與輝長巖的接觸帶附近發現的碲鎢礦(Tewite),及在四川省冕寧縣牦牛坪稀土礦附近包子山煌斑巖脈破碎帶以及煌斑巖與晚期稀土礦化石英-堿性正長巖墻接觸帶中發現的冕寧鈾礦(Mianningite)。這兩種新礦物均是由中國學者主導發現和研究的(葛祥坤等,2018;李國武等,2018)。
從新礦物所屬礦物大類來看,2014年發現和批準的新礦物主要屬于硅酸鹽類(29種)、磷酸鹽和砷酸鹽類(26種)、硫酸鹽類(21種)、氧化物和氫氧化物類(8種)、硫化物類(8種)、硫鹽類(7種)、鹵化物類(6種)、自然元素及金屬互化物類(3種)、硼酸鹽類(2種),還有碳酸鹽和硝酸鹽類、有機物類礦物各1種。含氧鹽類新礦物的數量占比居絕對優勢,尤其是硅酸鹽、磷酸鹽和硫酸鹽類。
從新礦物的產狀來看,2014年的新礦物主要發現于礦區、火山口、(堿性)偉晶巖雜巖體、隕石和冰漬土中。礦區中發現的新礦物達68種,主要產于金屬礦床中,以鈾-釩礦、多金屬礦和錳礦為主;非金屬礦山中相對要少很多,比較特殊的是翡翠礦和鳥糞礦,各發現3例。筆者注意到,2014年發現于礦區的新礦物中有29種形成于表生蝕變風化環境,如礦床氧化蝕變帶、露天采場、廢石堆及礦井(坑道)內壁表面,由此可以認為,賦存狀態和賦存條件發生突變的環境非常有利于新礦物的出現。活火山口發現的新礦物有17種,(堿性)偉晶巖雜巖體中產出的新礦物有11種,其他巖體和地層中發現8種,隕石中有5種,冰川冰漬土中有3種。
2014年新礦物比較集中的產地有:① 俄羅斯遠東地區堪察加半島托爾巴契克大裂縫火山區的活火山噴氣口,產出新礦物14種,包括5種磷酸鹽類、4種硫酸鹽類和4種鹵化物類礦物。托爾巴契克大裂縫火山產出礦物種達218種,是119種新礦物的模式產地(Fedotov and Markhinin, 1983;Vergasova and Filatov, 2016),為聞名世界的新礦物儲庫;② 在美國猶他州圣胡安郡白峽谷區紅峽谷已廢棄的Blue Lizard鈾-銅礦中,發現6種硫酸鹽類新礦物。Blue Lizard礦發現于1898年,關閉于1978年,該礦床共出現92種礦物,為22種新礦物模式標本的產地,特別是閉礦之后在地下潮濕環境中由原生礦物氧化形成一系列次生新礦物(主要是硫酸鹽類),呈風化結殼產于礦井壁表面(Chenoweth, 1993;Kampfetal., 2015e);③ 在捷克波希米亞西部Jáchymov礦區已廢棄的Svornost銀-鈷-砷-鈾礦中,發現3種硫酸鹽類新礦物,系晶質鈾礦經開采后水合風化形成的低溫表生礦物。Jáchymov礦區產出的有效礦物種超過430種,是其中43種新礦物模式標本的產地(Sehrig and Dietel, 2011;Plá?iletal., 2015e);④ 在以色列內蓋夫沙漠Hatrurim雜巖體中,發現3種新礦物,分別屬于硅酸鹽、磷酸鹽和硫化物類;⑤ 在瑞士瓦利斯賓塔爾山谷的Lengenbach采石場,發現3種硫鹽類礦物,其中兩種為較為罕見的鉈硫鹽礦物。Lengenbach采石場產出的礦物種達166種之多,其中46種為首次發現的模式礦物。非常獨特的是,這里盛產硫鹽類尤其是含鉈的硫鹽類礦物,一共產出33種罕見的鉈礦物,其中23種是新礦物(Rothetal., 2014;Topaetal., 2017);⑥ 在塔吉克斯坦的土耳其斯坦-澤拉夫尚斯基-阿拉伊斯基山脊結合帶達賴河上游Darai-Pioz堿性地塊上層冰川冰磧中,發現3種硅酸鹽類新礦物。Darai-Pioz堿性地塊主要由侵入片巖的富硼花崗巖組成,常見交代巖脈和偉晶巖脈穿切其中,這里出現的礦物種達143種之多,且為40種新礦物模式標本的產地(Dusmatov, 1993;Agakhanovetal., 2016);⑦ 在3塊采自緬甸克欽省翡翠礦區的3塊博物館標本中,發現3種硅酸鹽類新礦物;⑧ 在智利塔拉帕卡地區伊基克省Chanabaya村莊附近的一個鳥糞礦床中,發現3種新礦物,分別屬于硫酸鹽類、硝酸鹽類和有機礦物。
表 1 2014年度發現并經IMA CNMNC批準的新礦物種