晶体结构实验室:新矿物的探索与发现 当前位置> 首页 > 北地印象

也许是140亿年前宇宙爆炸的那一刻,无数在今天给人类带来进步和财富的矿物就此产生并深埋地下,无尽的宇宙和我们生存的地球,至今还有许多的未知需要探索。随着科学技术的进步和人类活动的日益丰富,对新矿物的认知和发现永远不会停歇。

我校享誉学界的晶体结构实验室一直是我国新矿物研究的重要基地,是唯一一个专门从事矿物晶体结构测试分析研究的实验室,承担了我国新发现矿物中80%的矿物X射线晶体学研究工作。汉江石、林芝矿、那曲矿、富铜泡石、氟钙烧绿石、碲钨矿……这些鲜为人知的矿物在这里被发现并验明正身,被命名并加入已知矿物的大家庭。自其创建人——我国著名结晶矿物学家彭志忠教授1958年参与发现第一个矿物以来,实验室参与发现的数十种新矿物已获得国际矿物学会矿物分类及命名委员会(IMA-CNMNC)的正式认定。实验室聚焦矿物晶体学研究的前沿领域,在衍射仪器实验技术及晶体结构解析方法、新矿物研究及晶体结构研究方面长期保持全国领先地位,已成为我国矿物晶体学研究和人才培养的中心。

进入新世纪的实验室团队进一步创新实验方法、拓宽研究领域,独立或合作发现的新矿物共计18种,并取得了一系列重要科研进展:在世界上首次发现了新矿物汉江石中一种TOT型+CaBaCO3层的新结构,进一步丰富了层状硅酸盐矿物的结构类型;在世界上首次发现了一种以半金属碲和钨、钾构成的全新成分和结构的唯一种K-Te-W天然矿物——碲钨矿,并在其中发现了钨青铜型衍生结构;在新矿物丁道衡矿中,发现其赝对称空间群为一种超结构新类型;在产于江苏东海闪长花岗岩中的暗红色钡铁钛石中,发现了一种晶胞参数在三维方向上都有加倍的三维三级公度超结构,具有三倍晶胞体积的超结构叶绿矾新多型,以及红色绿柱石中的超结构;在藏布矿晶体结构中确定了Fe、Ti的独立占位,明确了该矿物为三元合金矿物……

在取得上述科研成果的同时,实验室还兼顾对实验技术方法的创新,利用单晶衍射仪,成功研发了进行粉晶衍射的两种新方法,和能够同时测定成分、结构的X射线能谱功能。这些实验技术方法的创新,为难以进行常规衍射分析的微量稀有矿物的衍射研究开辟了新途径。特别是在基础矿物学的研究中,成功测定了单体颗粒细小至70微米左右的矿物晶体,并获取了完整的衍射数据。实验室在创新实验技术方法上取得的成果得到了国际矿物学会矿物分类及命名委员会同行专家的一致认可。

目前,晶体结构实验室的研究成果发表在美国矿物学家、欧洲矿物家、欧洲矿物学杂志,加拿大矿物学家、地质学报、矿物学报、岩石矿物学杂志等国际国内期刊,得到了国内外同行的广泛关注和引用,多个晶体结构数据被无机晶体结构数据库(ICSD)和粉晶衍射数据库(ICDD)收录。新矿物汉江石入选中国地质学会“2010年十大地质科技进展”,完成“我国烧绿石超族新矿物研究”项目发现的3种烧绿石族新矿物入选中国地质学会“2013年十大地质科技进展”。

矿物是工业文明的基石,是现代化和尖端科技的力量源泉,晶体结构实验室必将推动这股力量的源泉,让它始终追随人类不断前行的脚步。