由中国地质调查局地质研究所北京离子探针中心刘敦一研究员和地质所海外高级访问学者澳大利亚科廷大学Alexander Nemchin教授领衔的研究团队在嫦娥五号返回月球样品研究方面取得重大进展，证明月球在19.6亿年前仍存在岩浆活动，使目前已知的月球地质寿命“延长”了10亿年，为完善月球演化历史提供了关键科学证据。北京时间10月8日凌晨，国际顶级学术期刊《科学》（Science）在线发表了相关研究论文“嫦娥五号年轻玄武岩的年代与成分”。这是以嫦娥五号返回样品为研究对象发表的首篇学术成果，刘敦一研究员与Alexander Nemchin教授为论文共同通讯作者，车晓超博士为论文第一作者。

自美国和苏联分别执行“阿波罗（Apollo）”和“月球（Luna）”月球探测任务以来，在对这些样品进行长达52年的科学研究后，人类对月球的地质演化历史有了更清晰的认识，但月球的岩浆作用在何时停止，即月球在地质意义上何时死亡，这一月球演化历史研究中的重大科学问题仍未得到解决。此前发现月球最年轻的岩浆活动约为29亿年。此次嫦娥五号采样位置设计在了月表最年轻的月海玄武岩区域，所采集的样品应含有年轻的月球玄武岩，全世界科学家都满怀希望，期待从嫦娥五号样品研究中获得更年轻的岩浆事件结果，以完善月球岩浆演化历史。

中国地质调查局地质研究所北京离子探针中心团队在今年7月获得嫦娥五号样品后，立即着手对样品中的岩石和矿物进行了密集、高强度的元素和同位素分析工作，并在此基础上开展了系统的年代测定，研究团队中国内外成员实时远程讨论，用详尽的微区原位高分辨率二次离子质谱（SHRIMP）定年数据和坚实的岩石矿物地球化学数据，证明月球直至19.6亿年前仍存在岩浆活动，使目前已知的月球地质寿命“延长”了10亿年。

北京离子探针中心被国外同行赞誉为“世界著名地质年代学研究平台，世界上运行最成功的实验室之一”。中心刘敦一研究员团队自2007年起便与国际知名学者合作开展月球样品研究，凭借高灵敏度、高分辨率二次离子质谱（SHRIMP）的技术优势，在国内率先完成了阿波罗（Apollo）12、14和17号样品的分析研究工作，揭示出月球早期存在多起重大天体撞击事件，为解决月球岩浆演化和撞击历史两个关键科学问题作出了重大贡献。

核心提示

水，万物之本源，其进与退牵动着整个自然生态系统。位于西北内陆干旱区的石羊河流域，是我国内陆生态环境问题最严重的流域之一，长期以来受人类开发利用活动影响，水循环平衡遭到破坏，地下水生态危机凸显，干旱区绿洲饱受威胁。地质科研人员通过长期调查研究，破解了天然绿洲退化防控关键，有力支撑了当地生态系统保护与地下水位精准调控。

2020年3月4日，青土湖畔野鸭成群，碧波荡漾。姜爱平 摄

科研人员在测定包气带饱和渗透系数。王哲 摄

科研人员在读取气象数据。刘鹏飞 摄

一场小雪过后，站在甘肃省民勤县的青土湖畔，湖面波光粼粼，成片金黄的芦苇迎风飘荡，不远处沙丘起伏，一幅“大漠边塞，长河落日”的壮美景象映入眼帘。

当你了解青土湖的前世今生，便会觉得眼前这一汪湖水弥足珍贵。

青土湖所在的石羊河位于河西走廊东端，是我国西北地区重要的内陆河。流域总面积4.16万平方公里，涉及以武威市为主的8个县区。石羊河形成的绿洲是防止北部巴丹吉林和腾格里两大沙漠汇合、拱卫河西走廊的生态屏障。

“有水一片绿，无水一片沙”，数百年来，石羊河经历了从水流泱泱到风沙茫茫、再到蒹葭苍苍的沧桑巨变。近年来，尽管绿色在这片土地上不断延展，但石羊河仍是全国内陆河流域中生态环境问题最严重的流域之一。如何彻底摆脱成为沙漠的危机，是不得不面对的严峻课题。

长期以来，自然资源部中国地质调查局水文地质环境地质研究所的科研工作者在石羊河流域开展了大量水资源与生态环境关系研究和观测。调查研究发现，灌溉农田规模过大是天然绿洲生态退变的主因。对于一个年均降水量不到200毫米、蒸发量高达2600多毫米的干旱地区来说，地下水占总供水量的八成，而灌溉农业用水量占当地总用水量的86.57%，90%以上的天然绿洲生态退化与水土资源开发利用不合理有关。

采补失衡，地下水生态危机凸显

从武威市向北60公里，就到了亚洲最大的沙漠水库红崖山水库。它见证了石羊河流域人民与干旱抗争的曲折历程。

距今七八千年前，祁连山的冰川融水，从石羊河奔涌而下，滋养着古凉州地区，其冲积形成的肥沃绿洲农田，成为河西走廊的精华地带。直至明朝洪武年间，流域下游还是一片上耕下渔、湿地遍布的景象。随着气候干旱、冰川退缩以及人类活动的加剧，石羊河下游渐渐消失在沙漠中。

20世纪50年代以来，随着人口的不断增加，石羊河流域大面积垦荒种粮，灌溉农田面积不断扩增。这被认为是流域自然生态退化的主要动因。

根据遥感监测，与1970年相比，2017年石羊河流域耕地面积增加了1200平方千米，天然绿洲面积则减少了1850平方千米。也就是说，每增加1亩耕地导致1.5亩～2.0亩天然绿洲消失。

究其原因，还是干旱气候下水资源天然性匮乏和灌溉农田规模过大，加之上游山区长期大规模拦蓄出山地表径流。

当石羊河的流水引入农田仍不能满足灌溉需求时，人们首先想到的是修建水库。于是，石羊河上游的8条支流上建起了7座水库，红崖山水库即是其中之一。据统计，石羊河2000年流入下游民勤盆地的径流量是1957年的1/5。面对地表来水的减少，中下游地区就把解决水资源短缺的出路寄托于开采地下水，由此造成采补严重失衡，区域地下水位普遍下降10米～20米，局部地区达40米。

“气候干旱、地下水与地表水频繁转化是西北内陆河流域水循环的突出特点，造就了西北内陆河流域的生态格局，石羊河流域也不例外。”水文地质环境地质研究所研究员聂振龙告诉记者，“上世纪80年代以来,人类活动对流域地下水位下降的影响占比超过90%，气候变化的影响不足10%。”

聂振龙团队将地调局部署的地质调查项目与国家重点研发计划项目课题相结合，组织地调局相关直属单位和中国地质大学（武汉）、中国地质大学（北京）、河海大学、甘肃省地质矿产勘查开发局水文地质工程地质勘察院、核工业航测遥感中心等多家单位，联合开展石羊河流域地下水合理开发利用及生态功能保护研究与示范工作。

根据项目组的研究，流域水循环平衡过程决定了地表生态的区位特征和地下水生态功能特征。人类水土资源开发利用活动极大地改变了民勤盆地水循环平衡格局：在上游，由于修建了大量水库，90%以上的出山河水被水库截留；在中游，渠系代替了天然河道，渗漏补给地下水的量显著减少，再加上地下水的大量开采，泉水溢出量减少，地下水位持续下降，地下水生态功能基本丧失。尤其是地下水位下降波及下游盆地绿洲—荒漠过渡带，导致这一带天然生态退化严重，地下水生态功能危机凸显，出现“沙进人退”的生态灾难。

遥感监测显示，巴丹吉林沙漠以1米/年～3米/年的速度向东南扩张，不断吞噬民勤绿洲，与腾格里沙漠呈现合围趋势，民勤地区成为了我国四大沙尘暴发源地之一。“每天被子和枕头上全是厚厚的沙尘，吃饭的碗底也有一层沙。”回忆起以前的日子，武威市凉州区长城镇治沙模范王银吉感慨不已。

关井压田，生态退化得到有效遏制

地下水在西北干旱区自然生态系统中发挥着不可替代的作用，水位是地下水与地表生态关系中最重要的指标。地下水位大幅下降是湿地和绿洲退化的直接原因。国内外专家研究还发现，仅靠灌溉不能改善沙漠地区植被的水需求状况。相反，维持合适的和稳定的地下水位对干旱地区植被存活非常关键。

聂振龙告诉记者，根据大量历史数据、野外调查和原位观测的结果，维持研究区生态稳定的适宜地下水埋深为2米～5米，引起自然生态系统退变和灾变的地下水埋深分别为5米和10米。

他解释，当地下水埋深大于5米后，自然生态系统开始退化，出现自然湿地萎缩、天然植被覆盖率下降或长势变弱；当地下水埋深大于10米后，自然生态系统发生灾变，出现自然湿地干涸和土地荒漠化加剧。

以石羊河流域民勤盆地为例，对比历史资料与最新地下水测量结果，1960年代地下水埋深普遍小于5米，2019年地下水埋深普遍增大到10米～30米，局部地区达到40米，处于生态灾变水位以下，这是出现生态问题的关键所在。

决不能让民勤成为第二个罗布泊！2007年，国务院批复正式启动石羊河流域重点治理，通过关井压田、节水改造、水资源配置保障、生态建设、水源涵养，生态环境有所好转。

据统计，十年间，石羊河流域关闭农业灌溉机井3318眼、压减农田灌溉配水面积66.3万亩；安装地下水智能化计量设施1.64万套；在流域南部祁连山水源涵养区、北部湖区实施易地搬迁2.4万人，流域生态恶化趋势得到遏制。

2010年以来，红崖山水库不断向青土湖下泄生态用水，使得干涸半个世纪之久的青土湖“复活”了，形成了26.7平方公里的水面及106平方公里的旱区湿地。

与此同时，民勤盆地大部分区域地下水位出现缓慢上升，2010年～2019年地下水位上升0.7米～1.0米,生态退化情势得到有效遏制。

然而，地下水生态功能仍未得到根本恢复，严重恶化区面积仍有1397.9平方公里。特别是盆地西部边缘一带，面积近500平方公里位于巴丹吉林沙漠的下风口，是民勤绿洲保护的关键区带，目前地下水埋深仍为10米～15米，自然生态系统极不稳定。

“十多年的流域综合治理效果表明，这些地带地下水生态功能具有一定的可恢复性，只是恢复过程相对缓慢。”聂振龙表示。根据测算，按目前地下水位的回升速率，恢复至自然生态的适宜水位需要50年以上。

分区分级，实施地下水预警与管控

这是一场攻坚战，也是一场持久战。重点治理工程踩下了石羊河流域无序开采地下水的急刹车，而守护荒漠绿洲、巩固提升来之不易的治理成果，更考验人们的智慧。

要想尽快恢复地下水生态功能，一味限采显然不现实，还需要科学的评估和相应的技术方案。

青土湖往东行不远，就是腾格里沙漠。汽车在荒漠与沙丘间的公路上迂回行驶，窗外不时看到一片片白花花的盐碱地，其间稀疏地生长着几片草。

为了给地下水调控提供坚实的理论基础和技术支撑，项目组在腾格里沙漠腹地的邓马营湖附近建设了一个野外试验场。试验场地处天然荒漠植被区和农田交汇处，浅层地下水含水层岩性较细，水位埋深较浅，在强烈蒸发作用下，浅层水质咸化、土壤盐化严重。

实验场占地近30亩，分为水位调控淡水灌区、水位调控混灌区、天然植被水位调控区、水量水质调控区四个主功能区。由一眼抽水井联通四眼辐射井持续抽水对地下水位进行面状调控，通过一系列设计，可以在人工调控和灌溉作用下对水和盐在大气—地表—包气带—地下水循环中的运移状况进行实时自动监测记录，并且能根据监测数据灵活调整生态水位调控方案。

经过一年多的实验，项目组研发了“农田盐渍化管控与湿地保护水位—水量智能双控”关键技术，在确保自然生态系统稳定和农田产量不减的前提下，提高地下水资源利用效率14.3%。

此外，项目组针对西北内陆干旱区自然湿地、天然绿洲对地下水位强烈依赖的特点，创建了适宜我国西北干旱区的地下水功能评价与区划方法，构建了干旱区自然湿地、天然绿洲、农田安全及城市生态安全保障的分区分级预警与管控指标体系。

他们将石羊河流域划分了四个一级功能区: 一是自然湿地保护区，位于民勤盆地北部的青土湖湿地；二是天然绿洲保护区，位于民勤盆地农田与荒漠过渡带；三是农田安全保障区，位于武威盆地和民勤盆地人工绿洲分布区；四是城市生态安全保障区，位于武威城区和民勤县城区。

项目组提出，在自然湿地保护区，以维持现状湿地面积为最低目标，确定地下水最低水位控制指标，严禁地下水开采。

在农田—荒漠过渡带为天然绿洲保护区，以土壤盐碱化临界埋深和地下水生态功能质变临界值作为水位约束指标，并由此确定水位约束下的开采量控制指标。近期以恢复地下水生态功能为主要目标，禁止开采地下水。远期要注意将地下水位控制在土壤盐碱化临界深度以下，避免盐漠化。

农田安全保障区为地下水控制利用区，需综合考虑各区地下水补给资源量、土壤盐碱化临界水位及地下水开采对周边地区天然生态的影响等因素，确定最高水位和最低水位控制指标，并由此确定水位约束下的开采量控制指标。近期以粮食安全保障为目标，合理确定农田规模，适当压减地下水开采量，通过地表水—地下水联合调度实现粮食安全保障。远期要注意将地下水位控制在土壤盐碱化临界深度以下，避免引起土壤次生盐碱化，影响农田质量和产量。

而在城市生态安全保障区，主要考虑地下建筑物的安全保障，合理确定地下水最高水位约束指标，统筹区域水位变化情况，适当开采地下水。

“‘病来如山倒，病去如抽丝’，再建水生态平衡，恢复地下水生态功能需要一个较长的过程。当然，在西北干旱区，社会经济发展必然会挤占生态用水，一味强调生态恢复到历史最好水平也不现实，关键是找到人与自然和谐的适度平衡点。”聂振龙表示。

因此，项目组建议，需要深刻反思西北干旱地区发展过程中水资源利用的教训，高度重视西北内陆干旱区天然绿洲退化防控的关键是有效管控灌溉农田规模过大，有序重建流域水生态平衡，开展水、土、生态与人类活动相适应的国土空间规划编制和精准管控，基于自然水资源承载能力，规划农用耕地开发利用规模和自然生态修复保护规模，探讨水资源和生态维持双重约束下适宜的产业结构布局，优先保护生态，适度推进城镇化，约束农业生产规模。

地球深部上地幔的氧化还原状态控制着岩石的部分熔融，同时影响变价元素、亲铜元素的价态和挥发分的形成，其与岩浆起源、成矿作用乃至大气圈的演化密切相关。例如青藏高原发育大量后碰撞斑岩铜矿床，其形成被认为与幔源超钾质岩浆有直接或间接的关系。当前，多数构造环境下的上地幔氧化还原状态已经得到了较好的约束，如俯冲带的楔形地幔通常是相对氧化的（ΔFMQ = 0 to +3），而克拉通地幔（ΔFMQ = −4 to −2）和大洋地幔（ΔFMQ = −1.2 to −0.4）是相对还原。相比之下，造山带之下的上地幔氧氧化还原状态研究程度较弱，有关造山带之下的上地幔逸度（fO2）数据较少，且变化范围较大（ΔFMQ = –4.5 to +2.6），影响造山带上地幔fO2变化的机制也尚未得到很好的限定。

针对上述科学问题，自然资源部中国地质调查局地质研究所杨志明研究组选择青藏高原南部后碰撞（~25-8 Ma）超钾质岩中的二辉橄榄岩包体开展详细研究，首次报道了喜马拉雅造山带之下的上地幔fO2，以及超钾质岩浆从地幔源区到浅部地壳上升过程中的fO2变化。本次研究结果进一步暗示，后碰撞时青藏高原岩石圈地幔高fO2，有利于Cu、S等成矿物质从深部到浅部地壳的迁移，这可能是青藏高原大量发育后碰撞斑岩铜矿的关键。

图1. 藏南后碰撞超钾质岩及其内地幔包体的ΔFMQ vs. T (A)、P (B)和全岩Mg# (C) 图解

　　研究表明，二辉橄榄岩包体的fO2范围为ΔFMQ = +0.5 to +1.2（图1A，B），指示藏南~25-8 Ma时岩石圈地幔相比克拉通和大洋地幔更加氧化，大致落在俯冲带楔形地幔的fO2范围内。矿物学证据显示，源自俯冲于藏南陆壳之下的新特提斯洋壳和印度陆壳的富水流体和/或熔体对藏南岩石圈地幔的交代作用，很可能导致了其fO2的升高。此外，超钾质岩浆在从56km的古深度上升到15km的过程中，ΔFMQ从+0.8升高至+3.0（图1C）。这一fO2从深部到浅部过程的升高规律，与深部粗面安山质岩浆至浅部粗面质岩浆结晶分异过程中钛铁矿、硫化物和橄榄石含量降低等规律一致。因此，结晶分异作用，这一壳内岩浆演化过程，很可能导致了幔源岩浆fO2的变化，幔源岩浆fO2不能简单用来代表其源区氧化还原状态。

本研究得到国家自然科学基金委、科技部重点研发计划项目资助，研究成果近期在线发表在著名地学期刊《Geology》上（Li, W.K., Yang, Z.M., Chiaradia, M., Lai, Y., Yu, C., and Zhang, J.Y., 2020. Redox state of southern Tibetan upper mantle and ultrapotassic magmas, Geology, doi: 10.1130/G47411.1）。原文链接：https://doi.org/10.1130/G47411.1

2019年下半年至2020年第一季度，滇东地区曲靖市降水总量少，造成地表河道沟渠来水偏少，区内各类规模水库蓄水量减少；地下水未得到有效补给，地下水位下降明显，地表和地下水源的双重“疲软”导致了去冬今春曲靖市宣威地区出现了较为严重的旱情。据水利部门分析，从目前旱情及影响程度看，2020年的旱情是2010-2011年云南百年大旱之后，10年以来最为严重的一年。

结合地方需求，自然资源部中国地质调查局岩溶地质研究所“南北盘江流域水文地质调查”项目组与云南省宣威市自然资源局和水务局深入对接，了解地方干旱分布范围与缺水程度。经初步统计，宣威市目前仍有近15000人口处于重度缺水状态，分布于倘塘镇、落水镇、板桥街道、热水镇、乐丰乡、格宜镇、东山镇、得禄乡和龙潭镇的十几个村寨。项目组于2020年4月中上旬奔赴这些地区进行实地走访调研。通过十几天的工作，基本查明造成当地严重干旱情况发生的原因。

其中，天—大气降雨量的减少是形成干旱的直接原因。气象数据显示，2019年2月1日至2020年3月30日，云南全省平均累计降水916.1毫米，较常年同期偏少219.2毫米（偏少19.3%），为历史第3少，其中滇中南部和滇西南大部偏少30%以上，局部地区偏少50%以上，有18个站点列历史同期第1少，与此同时，云南全省平均气温17.4℃，较常年同期偏高1.2℃，列历史同期第1位。反常的高温和减少的降水，这一增一减直接导致了地下水补给量的大幅减少，是造成此次大旱的直接原因。

地—特殊的地质背景是形成干旱的主要原因。宣威市地处云南高原东北部，处于珠江流域源头，区内出露地层局限于古生界-中生界范围，包括石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系，零星分布第四系堆积物，各地层的岩性以碳酸盐岩分布最为广泛，分布面积大约占到67%以上，且碳酸盐岩多为厚层至块状，缺少较厚的隔水层，大气降雨迅速渗入地下深部。地貌形态以峰丛洼地、峰林谷地和峰林平原等，岩溶发育相对强烈，规模相对较大，地下溶洞及管道发育，地下水多集中在较大型的岩溶洞穴和通道中赋存和运移。由于宣威市位于珠江源头，地形起伏大，河谷切割深，地下水多以岩溶大泉和地下河出口的形式集中排泄与河谷两岸，造成了地下水资源量比较丰富，天然出露泉点较少、水位埋藏深、开发难度大且动态变化剧烈的困局。区内的务德镇全境、东山镇西部、热水镇及落水镇大部均是此类代表。

人—煤炭生产活动是干旱发生范围扩大的诱因。宣威市是云南省重要的煤矿开采区，近年来由于煤矿开采疏干地下水，形成较大的地下采空区，造成矿区范围内不同程度的地下水位下降，原本并不缺水的碎屑岩分布区内的机民井供水量普遍下降，更加剧了山区农村的缺水程度。例如，倘塘镇倘塘河谷两侧、羊场镇南部上村地区及南东部小龙潭地区、田坝镇石坝村北东部，这些区域为煤矿开采形成的地下采空区，煤矿开采导致上部的地下水疏干，干旱缺水情况严重，旱季时当地居民自行修建蓄水池以维持生活用水。

下一步，岩溶所将发挥抗旱打井“先锋队”的作用，以需求为导向，实施打井找水工作，建成地下水开发利用示范工程1处，探采结合井3-7口，全力保障重度干旱地区居民生活供水，解决人畜饮水困难，并为工农业生产提供用水保障，积极服务乌蒙山区脱贫攻坚。

新矿物的发现数量、研究深度及分析技术水平展现了一个国家基础科技的软实力与硬实力，是国家综合实力的体现。近年来，我国加大了对新矿物研究的支持力度，我国新矿物事业迎来了难得的发展契机。今年上半年，自然资源部中国地质调查局就交出了一份漂亮的答卷：该局发现的钾绿钙闪石、灵宝矿、太平石3种矿物先后通过国际矿物学协会新矿物命名与分类专业委员会（IMA CNMNC）的严格审查，经投票正式认定为新矿物。

半年之内3种新矿物获得IMA CNMNC认证，具有十分重要的理论意义与实践意义。3种新矿物的发现丰富了国际矿物学宝库的内容，增加了可用矿物资源种类，为青年地质学者提供了成长空间，提高了我国矿物学基础研究水平，促进了矿物学学科发展，提升了我国学者在国际矿物学领域的影响力。

记者日前专访了钾绿钙闪石主要发现人、中国地质调查局成都地质调查中心高级工程师任光明，灵宝矿主要发现人、中国地质科学院矿产资源研究所博士简伟，太平石主要发现人、中国地质调查局天津地质调查中心工程师曲凯，不仅了解了新矿物发现过程中的动人故事，还领略到了青年地质学者的独特风采。他们的勤奋、认真、坚守，是地质事业的希望所在。

钾绿钙闪石：曲折的过程 美好的结局

2019年4月3日，一个令任光明十分兴奋的日子。在这一天，他潜心研究了十余年的“宝贝” 终于有了“身份证”。经过国际矿物学协会新矿物及矿物分类、命名专业委员会的严格审查，21位国际新矿物评审专家全票通过，并由主席Ritsuro Miyawaki最终批准，由任光明为主要发现人的钾绿钙闪石正式被认定为新矿物。

家庭是人类社会的细胞， 而矿物则是组成地球和外天体的细胞，发现新矿物就是发现人类尚未认知的天然无机物。谈起新矿物的认证与发现，任光明侃侃而谈：“IMA CNMNC规定，矿物种主要以其化学组成和结晶学性质为基础加以确定，如果发现一个矿物，其化学性质和/或结晶学性质与任何已存在的矿物种明显不同，则存在着该矿物为新种的可能性。新矿物的发现与研究不仅是对矿物学学科发展的重要贡献，还可能对地球系统科学的发展尤其是矿产资源的开发及利用有着重要的理论意义和实际价值。”

任光明在四川会理菜子园增生杂岩地区跑路线

正是深知发现新矿物的重大意义，十余年来，任光明从未放弃过钾绿钙闪石研究。本世纪初，任光明从有关文献中获悉，内蒙古克什克腾旗大乃林沟出产位于火山机构中的“角闪石岩”，这种矿物虽然有被命名，但是一直未得到IMA CNMNC正式批准。从此，进一步验证这种矿石的结构，获得IMA CNMNC正式批准，成了任光明研究的一个重要组成部分。

钾绿钙闪石的认证之路异常艰辛。回顾十余年来的经历，任光明说：“新矿物的发现是有前提和条件的，那就是要有充分的心理准备，要有前瞻性和预判性。”在这种信念的支撑下，任光明一路披荆斩棘，最终获得了成功。2010年～2015年期间，任光明分别对钾绿钙闪石单矿物进行了电子探针测试分析，确定了其化学式。为了进一步研究钾绿钙闪石矿物的物理和矿物结构特征，以及与钾钙闪石的关系等，在中国地质大学（北京）对单矿物进行了莫氏硬度、扫描电镜分析测定，同时开展了矿物X射线粉晶衍射分析。钾绿钙闪石的粒度约0.02毫米~0.25 毫米，绝大多数的钾绿钙闪石颗粒肉眼无法区别于钾氯绿钙闪石矿物种。由于钾绿钙闪石粒度微小，再加上常发育有聚片双晶，钾绿钙闪石的晶体结构精测成了钾绿钙闪石新矿物研究的“拦路虎”。为了清除这个“拦路虎”，任光明跑了很多路，走访了很多人，最终在中国地质大学晶体结构研究室李国武教授(亦是钾绿钙闪石发现者之一)的帮助下，终于圆满完成了钾绿钙闪石的晶体结构精测，新矿石的认证之路取得了实质性进展。

2016年~2017年，任光明在云南珠宝科学研究院对矿物进行了折光率测试，但因矿物颗粒太小，测试结果不理想。面对这样的结果，任光明并没有放弃，而是奔赴中南大学，在该校粉末冶金国家重点实验室对单矿物进行了穆斯堡尔分析，刻画了其微观结构特征，并将其与已知角闪石类矿物比对，最后确定了该矿物为角闪石族的一种新成员矿物。此时，一切准备工作就绪，新矿物认证之路正式开始。收集数据、整理材料、编写新矿物申报书……几经周折，最终21位国际新矿物评审专家全票通过，2019年4月3日钾绿钙闪石正式通过认证。

迄今，人类认知并得到国际矿物协会新矿物、命名及分类委员会认可的角闪石矿物种数量已超过100个。但遗憾的是，在这些角闪石超族矿物种成员中，以前未有我国学者的建树。钾绿钙闪石的发现，代表着我国在角闪石超族矿物种成员的首次突破，翻开了历史新篇章。任光明说：“目前，还有过百种角闪石族成员的命名虽获得了IMA CNMNC的认可，但尚未取得IMA CNMNC的批准。换言之，至少还有上百种已命名但并未被IMA CNMNC批准的角闪石族矿物，是有待人们发现和研究的潜在新矿物，这也是我们今后努力的方向。”

机遇与挑战并存。角闪石留给了我们一个巨大的未知世界，钾绿钙闪石的发现只是开始，而非结束，相信在一批又一批地质人的坚守与努力下，我们离下次新矿物的发现并不遥远。

灵宝矿：微小的细节 巨大的惊喜

2019年5月23日，对很多人而言，都是一个极为普通的日子。但是对简伟而言，却有着不同寻常的意义。经过国际矿物学协会新矿物及矿物命名委员会两轮的严格审查、投票，简伟发现并命名的新矿物——灵宝矿最终获得认可。

偶然的经历，不懈的钻研，往往成就的是一段传奇。2012年，中国地质科学院资源所项目团队在灵宝市行政区内的小秦岭金矿石样品的黄铁矿中无意间发现了一批金黄色的微米级矿物包裹体，这些矿物包裹体在显微镜下的反射色为金黄色，与自然金极为类似，最初也被认为是自然金或银金矿。但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！这一个微小的细节却让简伟和他的伙伴们异常兴奋，最终也为他们带来了巨大的惊喜。

简伟在小秦岭金矿天井下记录相关数据

在矿物世界中，差之毫厘极可能是天壤之别，一个细微的差别带来的可能是天翻地覆的变化，也可能是一种新矿物的问世！为了进一步验证他们的发现，简伟与伙伴们立刻行动，通过电子探针对几十个灵宝矿颗粒进行了系统检测，证实了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也明显区别于其他银碲化合物。这一重磅消息终于为灵宝矿验明正身，也预示着一种新矿物即将诞生。

为灵宝矿进行认证的灵感来自简伟的校友——克劳斯塔尔工业大学的Alexandre Raphael Cabral博士。彼时，Alexandre Raphael Cabral博士刚刚成功申请了新矿物Kitagohaite ，并公布了研究过程。这给了简伟以及他的伙伴巨大的信心，让他们毅然踏上了灵宝矿的认证之路。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，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，从而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，被一次次拍摄、查看、计算、检验，终于在2018年与2019年交接的时刻，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，最终于2019年5月23日灵宝矿正式成为全球最新矿物！

灵宝矿的发现不仅仅是为我国新增加了一个矿物，对小秦岭地区地质工作的开展也具有十分重要的意义。简伟表示：“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。同时，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，从而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。”

谈及灵宝矿的发现，简伟显得很谦虚：“灵宝矿的发现，这份荣誉不仅仅属于我个人，更属于我们整个团队。自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室先后承担了国家‘973’计划、支撑计划、国际合作项目、国家基础性研究项目、自然科学基金重点和面上项目以及省部级项目等科研项目的工作，是国内目前惟一一个以矿产资源形成过程、分布规律和勘查评价技术为研究方向的实验室，依托于中国地质科学院矿产资源研究所和中国地质调查局，我们将成矿-找矿理论研究与勘查评价有机地结合在一起，从而使研究成果能迅速地在实践应用中得到检验和提高。”

太平石：初心的坚守 奇迹的创造

2019年6月6日，对曲凯和自然资源部中国地质调查局天津地质调查中心研究团队来说，是一个值得铭记的日子。由该团队发现并申报的新矿物（太平石），经国际矿物学协会（IMA）新矿物命名及分类委员会（CNMNC）投票通过并正式获得批准。“太平石”的发现，增加了自然界新矿物，乃首次在国内发现“羟硅铈矿”、“氟镧矿”，丰富了我国稀土矿物种类，补全了两种矿物的国际谱学数据空白。

新矿物的发现属于矿物学领域重要的基础性研究工作，素有“矿物学奥林匹克”之称，是一个国家矿物学研究水平的重要标志之一，可为人们认知与利用自然界中新物质提供科学依据。作为“太平石”的主要发现者，曲凯本身有着深厚的矿物研究功底，主要从事关键矿产调查与成因矿物学研究，主持国家自然科学基金青年基金项目“国内首次发现的硅稀土石、氟镧矿矿物学特征及其成因研究”，中国地质调查局地质矿产调查项目“河南省官坡-军马河地区放射性及三稀元素矿产远景调查”、“准噶尔盆地南缘砂岩型铀矿蚀变作用与铀源调查”等。据曲凯介绍，太平石发现于河南省西峡县太平镇稀土矿2号矿脉中，颜色为浅红至红棕色，单偏光下为灰白色。该矿物与铈褐帘石、羟硅铈矿、氟镧矿、萤石、方解石等矿物紧密共生，矿物粒度一般为100微米×200微米。在硅铈石族矿物里，太平石是第四个被发现的自然矿物，其它三个矿物分别为硅铈石、硅镧石和铝硅铈石。目前，太平石全型标本已存放于中国地质博物馆。

曲凯(右一)和项目组成员在西峡军马河花岗伟晶岩型轻稀土矿点进行系统取样

“滴水不成海，独木难成林。”谈到太平石的发现，曲凯说：“太平石的发现，是我们整个团队共同的智慧结晶，是我们整个团队共同努力的结果。继在国内首次发现氟镧矿、羟硅铈矿并填补国际谱学数据空白后，太平石是我们团队的又一重要创新性研究成果。罕见富氟稀土硅酸盐矿物以及稀土氟化物的发现，不仅丰富了我国稀土矿物种类与研究资料，对深入研究稀土矿的矿床成因和提升矿床经济价值具有重要意义，同时也会为人工合成稀土纳米材料技术提供新的参考。”

“太平石”的发现，既来源于曲凯对地质事业的无限热爱和对地质科研工作的不懈追求，也来自豫西成矿带地质矿产调查团队对地质事业的坚持与坚守。自2011年成立以来，中国地质调查局天津地质调查中心豫西成矿带地质矿产调查团队，充分发挥地方地质队伍的技术优势和区位优势，牵手河南省地质调查院、河南省核工业地质局、河南省地质矿产勘查开发局第一地质矿产调查院等六家地勘单位共同工作。该团队大力弘扬“三光荣”精神，把汗水和智慧泼洒在深山老林里，把科技创新融汇在祖国的大地上，从基础地质资料收集与整理研究入手，系统收集并综合整理了以往豫西地区地质、物探、科研和矿产成果资料，总结了区域贵金属、有色金属、铀矿等关键矿产成矿地质背景，对各类型典型矿床成矿特征、成矿时代、成矿规律、成矿模式等进行了总结，为太平石的发现打下了坚实的基础。

“太平石”的发现，只是该团队投身地质事业、忘我工作的一个缩影、一个成果，他们的足迹更远，他们的梦想更远。为适应国家对清洁高效和能源的需求，该团队积极开展铀矿找矿选区研究，在北秦岭灰池子岩体外围圈定铀找矿远景区16个、铀异常区6个，创新性地总结了“红、黑、粗、高” 的找矿标志，大大提高了找矿效率，实现了河南省铀矿找矿方面的新突破；为适应国家新时期信息化和智能化等高科技新产业发展对关键矿产资源的新需求，团队把三稀元素矿产作为豫西地区找矿的新领域，圈定了三稀元素矿产找矿远景区6处，并通过与国外合作，对含矿伟晶岩进行了精细测年，梳理了北秦岭晚古生代构造-岩浆-三稀元素成矿事件，揭示出该区关键矿产巨大的找矿潜力，为该区下一步找矿工作部署提供了坚实依据；为改变豫西老区经济落后的局面，使老区人民尽快脱贫致富，开展金、银、铁、铜、镍、铅、锌、钼等矿产资源调查选区研究，圈定了一大批找矿远景区，为豫西老区经济发展提供了资源支撑。

每一种矿石背后都是一段历史的浓缩，每一种矿石背后都有一段感人的故事，每一种矿石背后都有着地质人的坚守与付出。党的十八大以来，国家将地质科技创新摆在更加重要位置，国家对探索性、创新性、原创性强的项目支持不断加大，这对基础地质研究人员而言，是一个好消息。我们相信，有了国家政策与资金的大力支持，有了一代代地质人的坚持与坚守，我国新矿物事业将会带给我们越来越多的惊喜！