随着人类对地球的不断探索,每一种新元素、新矿物的发现或许都预示着地球命运的无限希望。

经国际矿物学协会新矿物及矿物命名委员会（Commission on New Minerals, Nomenclature and Classification of the International Mineralogical Association）两轮的严格审查、投票,2019年5月23日由主席Ritsuro Miyawaki最终批准,中国自然资源部中国地质调查局中国地质科学院矿产资源研究所简伟博士发现并命名的新矿物——灵宝矿,被认定为新矿物。新矿物编号2018-138,英文名称lingbaoite。灵宝矿样品现已存放于中国地质博物馆,编号M13812。

灵宝矿有哪些独特性?又将为人类带来哪些可能性?

灵宝矿的发现当属偶然。

2012年,中国地质调查局中国地质科学院矿产资源研究的项目团队在灵宝市行政区内的小秦岭金矿石样品之黄铁矿中无意间发现了一批金黄色的微米级矿物包裹体。这些包裹体在显微镜下的反射色为金黄色,与自然金极为相似,最初也被认为是自然金或银金矿。偶然的一次电子探针分析发现灵宝矿并不含金,是一种银碲化合物!这个结果足以振奋人心,在矿物的世界中,差之毫厘极可能是天壤之别。一个发现全新矿物种的可能性出现了!

验证立刻开始：通过电子探针对几十个灵宝矿颗粒进行系统检测,被证实其具有全新且稳定的化学组成：三碲化银（AgTe₃）,其碲含量远高于其他三种已知银碲化合物。此外,其显著的金黄色反射色标型特征也明显区别于其他银碲化合物（其他已知银碲化合物多为灰色）。这一重磅消息终于为灵宝矿验明正身。

此时发生了一件事情,与项目组成员简伟同在克劳斯塔尔工业大学学习的Alexandre Raphael Cabral博士刚刚成功申请了新矿物Kitagohaite （Pt₂HgSe₃）,并公布了研究过程。这给灵宝矿的研究注入了更多灵感和动力。从此,灵宝矿的认证之路,正式开启。

从2014年到2018年,通过开展扫描电镜分析,初步确定灵宝矿是单一的化合物而非多种矿物的亚显微共生;再通过对透射电镜薄片样品分析,成功获得灵宝矿的透射电子显微镜选区电子衍射数据（SAED）;再通过完成电子背散射衍射（EBSD）分析,进一步证实灵宝矿的晶体结构等步骤,灵宝矿的样品辗转于中国、德国等十几个实验室中,被一次次拍摄、查看、计算、检验。终于在2018年与2019年交接的日子里,国际矿物学协会新矿物及矿物分类、命名专业委员会接收了灵宝矿作为新矿物的申请材料。

2019年5月23日,灵宝矿成为新矿物!并以它的发现地——中国上古故事中夸父化身桃林的圣土,今位于豫秦晋三省交界处三门峡的下辖市灵宝市的名字命名。

值得一提的是,1982年曾有科学家人工合成过三碲化银,而以上繁杂的试验也证实了天然矿物灵宝矿与人工合成的三碲化银结构完全相符。人类的好奇心与科学的发展就像两个完全匹配的齿轮相互推动,有了假设就会有实验,有了猜想就会有证实。30多年前人工合成三碲化银或是无心,目的不详,30多年后发现的灵宝矿却成为了地球给科学出示的最好的认证。

学界对灵宝矿的晶体结构还需进一步的精细研究,并逐步补充其物理、化学性质数据。由于自然产出的灵宝矿矿物颗粒极小（微米级）,许多物理化学参数（如硬度、条痕色等）的获取还需要更多时间。

灵宝矿具有金黄色金属光泽,是银碲二元体系内第四个被发现的天然矿物,其他三个矿物分别为碲银矿（Ag₂Te）、六方碲银矿（Ag₅ xTe₃）、粒碲银矿（AgTe）。灵宝矿晶体结构属三方晶系,所属空间群为R3m。灵宝矿的晶体结构可以简单理解为立方体（正六面体）的衍生结构,在此立方体中,9个银原子分别位于立方体的中心和8个角的位置,18个碲原子分别位于立方体6个面的面心位置和12条边的中点位置。

灵宝矿发现于小秦岭含金石英脉的富金地段,此处矿石中还发现大量的自然金—含铋铅碲化物的矿物组合。其形成晚于灵宝矿及与其共生的含金碲化物（针碲金银矿）。这说明含灵宝矿的矿石样品本身就是金矿石,且富金石英脉,是多次含金流体活动叠加成矿的结果。

灵宝矿及与其共生的针碲金银矿、六方碲银矿、黄铜矿、斑铜矿代表了一次单独的金成矿阶段（或期次）,这些矿物组合反映成矿流体有较高的硫逸度和碲逸度,具有岩浆—热液流体的特征,暗示小秦岭金矿田下部可能存在与金矿化成因上有关的岩体,这进一步说明小秦岭金矿田深部可能还存在较大的成矿潜力。

旧石器时代、新石器时代、青铜时代、铁器时代,都是以当时人们开发利用的主要矿物种类为特征。随着人类认识自然能力的提高,发现的矿物种类逐步增多,从20世纪初的2 000余种到如今的5 000余种,每一种新矿物的发现,都在提醒着人类感恩地球慷慨馈赠的同时,也在激励着我们努力探索对资源进行友好开发与高效利用的道路。

天然矿物灵宝矿中所含的碲元素在地壳中的丰度极低,每 1千吨岩石中的碲含量约1克,稀有程度与金类似,独立的碲矿床仅见于四川石棉县大水沟碲矿床。碲在我国和美国均被列入关键金属名录,是支撑战略性新兴产业发展的重要原材料。据美国地质调查局2016年矿物年报资料,碲主要应用于新兴产业中的光伏和热电领域。传统行业主要用于冶金工业中钢铁、有色金属的添加剂,石油、化工生产的催化剂,橡胶的硫化剂、促凝剂。碲在玻璃陶瓷、颜料及医药领域也有应用。自2002年以来,随着用碲制造的太阳能电池商品化,碲在该领域的应用迅速增长。用碲制造碲化镉光电池不仅使太阳能电池发生了革命性变化,而且促使全球掀起了寻找碲的高潮,碲已成为制约太阳能发展的原料因素。

以灵宝矿为代表的碲化物在小秦岭含金石英脉中大量产出,初步估算在含金石英脉的富金地段,一吨金矿石中碲含量可达几十克至几千克,碲元素大大富集,已达到金矿中伴生碲的矿石品位要求,如条件允许可考虑对碲资源进行综合利用。此外,许多碲化物（如与灵宝矿共生的针碲金银矿,又如碲金矿、碲金银矿等矿物）也是含金矿物。因此,对这些碲化物开展有效的处理和利用,不仅能提取碲金属资源,也能提高金的回收利用率。

此外,灵宝矿因具有与自然金类似的金黄色金属光泽,且能够通过人工合成。由于碲（约400元1千克）和银（约3 000元1千克）的价格远低于金（约30万元1千克）,若能大规模人工合成灵宝矿（AgTe₃）,可考虑在某些装饰领域取代金,其具有明显的成本优势。

新矿物的发现数量和研究深度及精度体现出一个国家基础科技的发展水平。截至2019年3月,我国发现的新矿物（134种）仅占国际矿物学协会（IMA）新矿物及矿物分类、命名专业委员会（CNMNC）批准矿物总数（5467种）的2.5％,远落后于美国（823种）、俄罗斯（809种）、德国（366种）、意大利（365种）、加拿大（231种）、瑞典（183种）、澳大利亚（176种）等国家,不符合我国作为资源大国的地位。近10年来,得益于高精尖测试技术的进步和越来越多的矿物学家热衷并致力于新矿物的发现和研究,国际新矿物的发现和研究工作发展迅猛,CNMNC批准成立的新矿物达千余种,但我国发现的新矿物仅30余种,这也意味着我国在新矿物领域仍有巨大潜力。

让我们在铭记找矿工作者的成果的同时,为中国的找矿事业继续奋斗!