新矿物认定、申报及其命名研究

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新矿物认定、申报及其命名研究

来源：地学前缘作者：李国武

发布于：2020-06-06 共14708 字

　摘　　　　要：作为矿物学的重要基础研究方向之一，新矿物的发现及其晶体结构、晶体化学的

研究始终备受各发达国家的一贯重视。新矿物的研究和发现及其成果具有国际性，在一定程度

上反映了国家在该领域以及整体科技水平和对科学发现的贡献。笔者近年来参与了对若干存疑

矿物进行的精细晶体结构与晶体化学研究和矿物学研究，从 2005 年至今参与发现的 23 种新矿

物均获得国际矿物学协会新矿物及分类命名委员会（IMA-CNMNC）所批准。这些新矿物的获

批得益于成功地获取了成分数据、衍射数据和晶体结构的阐明。本文就新矿物的认定规则、申

报内容和数据、分类命名、研究内容及工作方法等进行综述，在此抛砖引玉，希望通过交流促

进我国新矿物研究领域的发展。

　　关键词：新矿物; 认定规则; 研究方法;

　　 Abstract 　：As one of the important basic research directions of mineralogy, the discovery of

new minerals and the study of crystal structure and crystal chemistry have always attracted the

attention of all countries. The research and discovery of new minerals, their achievements reflect to

some extent the national scientific and technological level and contribution to scientific discovery in

this field. I have been involved in the study of some mineral crystal structure and crystal chemistry and

mineralogy of some doubtful minerals in recent years, and the 23 new minerals found since 2005 have

been approved by the IMA-CNMNC. The approval of these new minerals benefits from the successful

acquisition of composition data, diffraction data, and structural refinement. In this paper, the new

mineral identification rules, new mineral proposal contents and data, classification and naming,

research contents and working methods of new minerals are reviewed.

　　 Keyword 　：New minerals; identification rules; research methods;

　 0 　、引言

随着人们对自然界认知的深入和矿物原材料的广泛利用，发现新矿物种的概率逐步缩小，但从

国际矿物学协会新矿物及矿物分类命名委员会（IMA-CNMNC）公布的数据，每年尚有数十种

至百余种新矿物种被发现和确认。Isabel 等[1] 2019 统计了 1917 年至 2016 年一百年间全球新矿

物的发现数量，总体呈现上升趋势（图 1）。截止 2019 年已发现的新矿物达 5 500 余种，并总

结了上世纪全球新矿物的发现历史，阐述了新矿物发现中的特点及影响因素，这些特点和因素

包括：测试分析技术的进步对新矿物研究提供了极大的支撑；矿产资源的开发与勘探工作的发

展为新矿物样品提供了很好的来源；碱性侵入岩和火山岩是新矿物产出的主要产地；新矿物发

现研究工作主要集中于少数国家和少数特定的实验室或团队；从事新矿物研究的单位主要为高

校和研究机构（75%）少量为博物馆（25%）；新矿物发现的论文作者有增加的趋势，从 1950

年的平均 1.5 人增至现在的多于6人：对新矿物的描述方法一个世纪几乎没有太大变化；分类

或命名方案的改变是导致部分矿物取消命名或重新命名的主要原因等，并对今后新矿物发现的

前景进了乐观的预测。

图1 1917—2016 年世界每年发现的矿物数[1]

Fig 1 Number of minerals found annually in the world in 1917-2016[1]

从我国的新矿物发现与研究历史看，也完全符合以上特点，但对具体的研究矿物而言也表现出

一些具体的特殊性，一是化学成分具有新颖性的微量细小新矿物，这类矿物颗粒细小在显微镜

或电子显微镜下发现，多为成分新或结构新的矿物；二是对特定产状的某些矿物在结构、成分

占位等产生的类质同像端员变化或者结构差异产生的同质多像变体所表现出来的新矿物，此类

矿物是对特定成因产状的相似矿物进行结构、成分的仔细研究后才能被确认。这些特点对新矿

物的发现与研究有重要的指导意义。

新矿物的发现是一种原创科学新发现，所发现的新矿物得到国际上的公认是国家及研究单位科

研水平的重要标志之一，同时也是研究团队对矿物学做出的重要贡献。发现新矿物不仅为基础

矿物学提供基础数据，有利于丰富矿物种；对新矿物及其晶体结构的研究为阐明矿物的特性、

成因、演化, 进而为各种地质现象的解释提供科学依据，同时为矿物的应用提供基础数据，对

于认识自然和地质科学的发展及其矿物的应用都有重要的意义（图 2）。

新矿物往往是对岩石或矿床进行详细的矿物学或对标本进行精细研究后而确定的，发现新矿物

是对可疑矿物进行深入细致的矿物学研究工作的结果，特别是对存疑矿物利用先进的仪器手段

进行化学成分、晶体结构与晶体化学的细致研究而最终确认。有关新矿物及新矿物申报的程序

和原则详细参阅国际矿物学协会新矿物及矿物分类命名委员会关于矿物命名的程序和原则

(1997 年版)[2,3,4]，本文仅做一些摘要和简要说明。

图2新矿物发现对相关矿物学科发展的作用和意义

Fig 2 The role and significance of new mineral discovery in the development of mineralogy

　 1、什么是新矿物

矿物是地球和外天体中天然产出的固体物质,系由地球物理和地球化学作用形成的单质或化合

物。矿物种则是具有确定的化学组成和晶体结构（结晶学性质）的矿物,并赋予特定的名称。所

谓新矿物是指化学组成、占位或晶体结构或两者都和目前已知矿物种有明显差异或新意的矿

物。

若发现一个天然矿物其化学组成和/或晶体结构与任何已存在的矿物种具明显的不同,则存在着

该矿物为新种的可能性。这类矿物往往未见报道或未得到国际矿物学协会新矿物及矿物分类命

名委员会的批准。

一个矿物种主要以其化学组成和晶体结构为基础加以确定,这是判定新矿物种和新矿物名称成立

与否的关键，但是矿物成因的天然性也是不可忽视的重要因素。

　 2　、国际矿物学协会有关新矿物认定规则的要点

要认定什么样的矿物是新矿物，首先要明确国际上公认的规则，这些规则要点说明如下。

　 2.1、与人类活动有关而形成的物质

人类活动形成的物质,不是矿物。这包括人工合成物；大气或水自然作用于人造物而形成的物

质；腐蚀性人工制品或工业污染废水沉淀物；冶炼矿渣中形成的物质及燃烧所形成的物质；人

工制品中自然形成的物质（如水垢）。

以上规则强调了矿物形成的天然属性，只有未受人类影响的纯天然形成的固体物质才能认定为

“ ”矿物。例如早年发现的河池矿，无论成分还是晶体结构都是新的，但由于发现地的地质背景

不明确，发现于清代铅锌矿采冶的残余炉渣堆放地带，其成因不明，至今也未能得到IMA-

CNMNC “ ” “的认可。另一个典型的例子是早在上世纪六十年代就已报道的原硅铁矿和二硅铁

”矿，由于此前无法说明其地质背景，一直没有得到IMA-CNMNC 的正式批准，直到我们在西

藏罗布莎地区发现了铬铁矿石中这两种矿物的包裹体，证明了其天然成因属性才得到了IMA-

CNMNC 的正式批准，并重新进行了命名。

2.2、生物成因的物质

生物圈属于地球化学旋回的组成部分，因此，某些生物成因的物质,比如牙齿中的羟磷灰石、尿

结石中的水草酸钙石、软体动物壳中的文石,这些物质也存在于由地球化学作用形成的矿物，因

此，可视为有效的矿物；地球化学过程作用于有机质所形成的物质，比如油页岩中的有机矿物

或者由蝙蝠粪、鸟粪结晶出的化合物可以接受为矿物；细菌作用伴随的成矿成岩过程中形成的

矿物也被认可。然而，不具有地质对应产物或者其成因与地球化学作用毫无关系的纯粹生物成

因的物质则不视为矿物。

　 2.3、非晶态物质

非晶态物质是非结晶质体，不满足矿物种具有晶体结构的基本要求。这类物质可分为两种:非

晶态和变非晶，非晶态不结晶、不产生衍射，不能是矿物，例如火山玻璃。变非晶是曾经为结

晶质矿物，但其结晶性质被含有电离辐射的元素如铀、钍等放射性所破坏，这类物质，如果此

前是地质作用形成的，可承认为矿物，条件是要能够合理地确定原来的物质(变非晶作用之前)

是具有相同化学组成的结晶矿物。这种证据包括:应用适当的热处理恢复其结晶性质，热处理

之后的衍射谱应与原晶体的外部形态(如果有的话) 相符合，如羟钙烧绿石。

　 2.4、尺寸问题

关于独立矿物种可以接受的最小尺寸，现未达成一致意见，因此，只能视具体情况来加以判

断。争论的问题是：亚微观纳米矿物是否应当被承认为独立的矿物种，对于这一问题存在着很

大的分歧。一种意见认为，若矿物种是按照化学组成和结晶学性质确定的，就应当承认是有效

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新矿物认定、申报及其命名研究来源：地学前缘作者：李国武发布于：2020-06-06共14708字　摘　　　　要：作为矿物学的重要基础研究方向之一，新矿物的发现及其晶体结构、晶体化学的研究始终备受各发达国家的一贯重视。新矿物的研究和发现及其成果具有国际性，在一定程度上反映了国家在该领域以及整体科技水平和对科学发现的贡献。笔者近年来参与了对若干存疑矿物进行的精细晶体结构与晶体化学研究和矿物学研究，从2005年至今参与发现的23种新矿物均获得国际矿物学协会新矿物及分类命名委员会（IMA-CNMNC）所批准。这些新矿物的获批得益于成功地获取了成分数据、衍射数据和晶体结构的阐明。本文就新矿物的认定规则、...

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