我国几种稀土铌钽系列新矿物及晶体化学研究

The discovery of new minerals and its crystal structure, crystal chemistry research is one of the important basic research field of mineralogy. Research work experience shows that the discovery of new minerals has its own inherent law, to a large extent, the discovery of new minerals can be found through the active search. This application has been based on the work basis of the science fund project " The Pyrochlores supergroup new minerals research in China " . Its main contents include:1 Pyrochlore supergroup new mineral continue research；2 Rare earth silicate new minerals research；3 Study on the crystal structure and crystal chemical of series minerals；4 Study on the material properties and application of new minerals. We want study on some potential new minerals to use modern analysis and testing methods, elucidation of their chemical composition, crystal structure, crystal chemistry and their possible new mineral species. And carry out the study on the performance of new mineral. To lay the foundation for the application of new minerals，to highlight the significance of the new mineral discovered in practical application.

新矿物的发现及其晶体结构、晶体化学研究始终是矿物学的重要基础研究方向之一，实践表明，新矿物的发现有其自身的内在规律，在很大程度上，新矿物的发现是可以通过主动寻找来发现的，本次申报立足于已结题的上一基金项目“我国烧绿石超族新矿物研究”的工作基础，其主要内容包括1烧绿石超族新矿物续研究；2稀土硅酸盐新矿物研究；3.系列化矿物的晶体结构与晶体化学综合研究；4.新矿物的材料学性质及其应用探索研究。在延续工作的同时，对前期工作中的一些具有新矿物意义的矿物进行深入研究，希望对这些矿物利用现代分析测试手段进行系统的测试研究，进一步阐明其化学成份、晶体结构晶体化学特点以及它们可能的新矿物种属。并对已发现的系列新矿物进行集成化提升到总结规律性的研究，同时开展新矿物的性能研究，为新矿物的应用奠定基础，以彰显新矿物发现的实际应用意义。

我国是世界上稀土、铌钽稀有矿物非常丰富的国家，潜在的烧绿石超族及稀土、稀有新矿物较为丰富，在上一个基金项目的基础上，继续对我国有关的烧绿石超族新矿物及稀土硅酸盐新矿物进行系列化和系统的研究，通过矿物成分、晶体结构与晶体化学等研究，获得更多关于新矿物及新结构方面的新认识和新发现，取得新矿物定义的新依据，在此基础上发现新矿物与积累矿物学新数据。截至目前，已向国际矿物学协会新矿物命名及分类委员会（IMA-CNMNC）申报新矿物5个，其中新矿物乌木石已获得正式批准,其余4个已通过审查并获得了新矿物编号(“水脆钨石”(2019-066)，“水铅烧绿石”(2019-094)，“李氏钨矿”（2020-097）和“志忠石”(2020-080) )。同时，利用此前发现的钨青铜及其衍生结构新矿物结构为依据，开展人工合成同结构矿物，在新矿物的成因方面获得了新的认识，并探索了新矿物的材料学性质。.通过对原“蓟县矿”（已废除）的深入研究发现，实际上所谓的“蓟县矿”是两种矿物的混合物，根据B位主要成分为W归类为脆钨石族，两种矿物分别为“水脆钨石”(H2O,Pb)2(W,Fe)2O6(H2O)和“水铅脆钨石”(Pb,□)2(W,Fe)2O6(H2O)。两者晶体结构属烧绿石型结构，前者A位H2O的单位分子数大于Pb的分子数，后者A位以Pb为主，而Y位两者均以H2O为主。对另一个原含铅烧绿石矿物的晶体结构与晶体化学及价键计算结合红外和差热分析的研究，明确了矿物中Y位水的类型为H2O为主，基于A位以Pb为主，将此矿物重新命名为“水铅烧绿石”,简写分子式:(Pb,U,Fe)2(Nb,Ti)2O6(H2O)。 .对层硅钛铈矿族新矿物“志忠石”的晶体结构与晶体化学有新的认识，发现该矿物晶体是由Ca2Ca2NaCa2Ti(Si2O7)2(OF)F2和Ce2Ce2Na□2Ti(Si2O7)2(OF)F2二成份双晶构成,两者比例为3:1。.课题组在攀西南部华坪县境内新元古代结晶基底的半风化石英二长岩中，除发现碲钨矿外又发现了两种新的含钨新矿物:乌木石和“李氏钨矿”，前者分子式KAl0.33W2.67O9，具有钨青铜型结构，后者分子式WO3，具有钨氧八面体基本结构。钨青铜型结构天然矿物的发现，对于研究钨青铜的晶体化学特性及材料学以及矿物成因具有重大的理论和实际意义。