封面新聞記者 車家竹

12月17日，經國際礦物學會新礦物命名與分類專業委員會評審投票，由中國地質科學院科研團隊在廣西發現的一種全新礦物——鎳鉍銻砷硫化物，被命名為“金秀礦”。

18日，封面新聞記者專訪到中國地質科學院深部礦產勘查理論與技術研究室主任嚴加永研究員，揭秘這顆從顯微鏡下“撈出”的微小礦物背后，隱藏著怎樣的科學價值。

富含金秀礦的礦石

“大海撈針”式發現

400公斤礦石中找出一顆微米級新礦物

“發現新礦物，就像在宇宙中尋找一顆從未被記錄過的星星。”嚴加永形象地比喻道，“它既需要宏觀視野的科學問題牽引，也離不開微觀尺度上的‘繡花功夫’。”

2021年，中國地質科學院團隊承擔國家科研和地質調查項目，在廣西龍華礦區開展系統性野外地質調查。圍繞“為何此處鎳鈷超常富集？”這一核心科學問題，科研人員采集了超過400公斤的礦石樣品。

這些樣本被運回北京實驗室后，經歷了一系列精密處理：磨制成超薄樣品，置于電子顯微鏡下進行逐行掃描。“接下來是微米級的‘手術’提取發現目標微米級礦物顆粒后，通過聚焦離子束—掃描電子顯微鏡系統，以鎵離子束切割分離目標顆粒，再用納米級探針完成顆粒的轉移。”嚴加永介紹道。“最后是從‘嫌疑人’到‘正式身份’的確認，提取的單顆粒會通過電子探針、X射線單晶衍射儀分別檢測化學成分與晶體結構，只有相關數據與已知礦物存在本質差異，才會被國際礦物學協會初步認定為新礦物。”

科研人員開展地質調查和勘探

為何叫“金秀”？

名字背后是山水之美而非“黃金”

新礦物獲批后，命名成為公眾關注焦點。“金秀礦”之名源自其發現地——廣西金秀瑤族自治縣，地處大瑤山腹地，山清水秀、生態優美。

“雖然名字里有個‘金’字，但它并不含金，也不是因為顏色發黃。”嚴加永做了一個澄清，“根據國際規則，新礦物可按發現地、特征屬性或人物命名。我們選擇‘金秀’，是對這片孕育寶藏的土地致敬。”

值得一提的是，今年該團隊在同一區域還發現了另一新礦物“貴祥礦”，以紀念我國著名勘探地球物理學家孟貴祥研究員，體現了幾代地質人薪火相傳的精神傳承。

全球首次！

人類知識邊界的又一次拓展

經過電子探針分析和X射線單晶衍射測定，科研團隊確認金秀礦的化學式為Ni??Bi?SbAsS??，屬于四方晶系。“這個組合在全球已知礦物中前所未有。”嚴加永強調，“無論是鎳、鉍、銻、砷與硫的比例關系，還是原子在晶體中的排列方式，都與現有礦物存在本質差異。”

晶體結構照片

正因這種化學成分與晶體結構的雙重獨創性，國際礦物學協會全票通過將其認定為新礦物。“發現新礦物被稱為地學界的‘奧林匹克’。”他說，“每一次成功，都是人類知識邊界的又一次拓展。”

盡管目前金秀礦尚未進入工業應用階段，但其科學價值遠超“博物館展品”。“大自然用了億萬年時間，在高溫高壓環境下篩選出了這樣一個穩定而復雜的結構。”嚴加永指出，“這對材料科學家來說，是一份珍貴的‘自然設計藍圖’。”

具體而言，金秀礦中鎳、鉍、銻、砷與硫形成的層狀架構，展現出高度有序的原子排布。這種特殊結構可能啟發新型功能材料的設計。在熱電轉換材料領域，有望實現更高效率的廢熱回收發電在超導材料探索中，重元素（如鉍、銻）的存在可能影響電子配對機制；對于催化劑前驅體設計，其多金屬協同作用模式也具參考價值。

“我們可以借鑒它的結構模型，在實驗室合成類似的人工化合物，調控元素比例，測試其能量轉換、導電或催化性能。”嚴加永表示，此次發現所在的龍華礦床，本身就是一個令人振奮的地質奇跡——其鎳鈷含量比常規工業標準高出近80倍，屬于極為罕見的特富礦。

龍華特富鎳鈷礦礦石

“隨著新能源產業的蓬勃發展，鎳鈷可直接供給新能源動力電池產業，伴生鉍、銻支撐半導體與高端制造，因此，我國對鎳鈷礦的需求越來越大。”嚴加永坦言，“龍華礦雖不能立刻改變整體格局，但它證明了一個重要事實：我國存在優質鎳鈷礦類型，為尋找同類資源、提升資源自給信心提供了重要線索和方向。”

更關鍵的是，科學家的找礦視野從傳統的巖漿熔離型礦床，拓展到了與中酸性巖漿熱液活動相關的區域。而我國華南地區廣泛分布此類巖漿巖，找礦潛力巨大。

下一步做什么？

三大方向持續推進

嚴加永透露，新礦物命名并非終點，而是深入研究的起點。中國地質科學院將從三個維度推進后續工作：首先通過成因溯源，為金秀礦做一次“礦物DNA檢測”。通過測定硫、鉛等同位素組成，反推成礦熱液來源（是來自巖漿還是圍巖），形成溫度及氧化還原條件，構建完整的成礦演化模型。再經歷工藝評估，它能不能被高效利用？比如是否容易富集？其中的鎳、鈷、鉍等有價金屬能否高效回收？這直接關系到未來資源綜合利用的經濟可行性。

最后建立“金秀礦作為找礦標志礦物”的理論模型。今后在全國范圍內的地質勘查中，一旦發現該礦物或類似組合，即可作為尋找鎳鈷礦的重要線索。此外，團隊將持續研發深部資源探測技術和綜合評價方法，服務于國家戰略性礦產安全保障。

每一塊石頭都有故事，而每一粒微塵，都可能是打開未來之門的鑰匙。

（圖片由受訪者提供）