位于內蒙古包頭市的世界著名“資源圣地”白云鄂博礦床再度刷屏。據中核集團近日發布消息，10月3日，由中核地質科技有限公司（核工業北京地質研究院）葛祥坤、范光和李婷研究員等研究發現的新礦物鈮包頭礦（niobobaotite）獲得國際礦物協會新礦物、命名及分類委員會（IMA CNMNC）的正式批準，批準號為IMA 2022-127a。

據介紹，鈮包頭礦產出于鈮-稀土-鐵礦石中，呈棕色至黑色，柱狀或板狀，半自形至他形，粒度約為20-80μm。研究稱，這種富含Ba、Nb、Ti、Fe、Cl的硅酸鹽礦物，是發現于上世紀60年代包頭礦的富Nb（鈮）類似物。

中核集團方面表示，新礦物的發現與研究隸屬基礎科學研究范疇，是人類不斷認識和發現自然界未知事物的重要體現，體現了一個國家的礦物學研究水平。葛祥坤等人的研究解決了國際礦物學界爭論已久的包頭礦電價平衡問題，也為鈮包頭礦的研究奠定了理論基礎。具有富Nb特征的鈮包頭礦增加了該礦床鈮礦石礦物的種類，同時也為鈮的富集成礦機理提供了新的研究視角，為鈮等戰略性關鍵金屬的開發提供了新的方向。

鈮包頭礦背散射電子圖像。

戰略性新礦物：用于超導合金等領域

鈮包頭礦是我國核地質系統成立近70年來發現的第13個新礦物，中核集團核工業北京地質研究院（下稱“核地研院”）先后主導發現了11種。官網顯示，核地研院成立于1959年3月，是一所以鈾礦地質為主的多學科綜合性研究機構，為我國原子能事業的發展作出了重大貢獻，現隸屬于中核集團。

值得一提的是，這同時也是白云鄂博礦床發現的第17個新礦物。全球矚目的白云鄂博，蒙古語意為“富饒的神山”，白云鄂博礦床最早由丁道衡先生作為鐵礦床發現于1927年。1958年依礦建區，白云鄂博礦區系獨立工礦區。

據官網介紹，白云鄂博礦區轄區內的白云鄂博鐵礦是一座大型的鐵、稀土、鈮等多種金屬共生礦床，蘊藏著占世界已探明總儲量41%以上的稀土礦物及鐵、鈮、錳、磷、螢石等 71 種元素、175種礦物。其中鐵礦石儲量14億噸，平均品位34%；稀土儲量1億噸，占世界已探明總儲量的38%，居世界第一；鈮儲量660萬噸，居全國之首、世界第二；釷儲量22萬噸，螢石、富鉀板巖約1億噸以上，居全國前列。

實際上，澎湃新聞記者梳理發現，這一“資源圣地”自發現以來的近百年時間里，研究人員和地質工作者們對其認識仍處于不斷加深過程中。

近年來公開發表的一些文獻資料顯示，由于白云鄂博巨大的經濟意義和獨特的成礦背景，從 20世紀50年代至今，來自海內外的學者對白云鄂博礦床的地質、地球化學進行了大量的工作，在礦床地質特征、賦礦碳酸巖的成因、成礦年代、稀土礦物學等方面取得了一系列重要進展。然而，由于白云鄂博礦床經歷了多期成礦后構造變形和熱液蝕變，其地質和地球化學特征十分復雜，研究難度大，因此也造成其成因和成礦過程一直飽受爭議。

同時值得關注的是，由于基礎研究薄弱等多種原因，白云鄂博礦區資源的合理利用問題也是業內的一根“硬骨頭”。此前即有專家指出，由于歷史原因，對白云鄂博礦的開采比較粗放，稀土礦長期被當成鐵礦開采，核心技術被“卡脖子”，稀土價格偏離真實價值。

此次研究中提到的鈮是一種銀灰色、質地較軟、延展性較強的稀有金屬，和稀土、鋰、鈹、鉭、鍶、鎵、鍺等均屬“三稀礦產”。“三稀礦產”這一概念在十幾年前被提出，指的就是稀土金屬、稀有金屬和稀散元素。值得關注的是，在新興產業的發展浪潮之下，高科技領域對“三稀礦產”的需求越來越依賴。

鈮包頭礦的晶體結構圖。

相關文獻指出，鈮為高溫合金元素。全球約3/4的鈮用來生產各種鋼合金，用于管道、道路和建筑等領域。鎳基、鈷基和鐵基超合金中都含有鈮，用于噴氣發動機部件、核反應堆包殼、燃氣輪機、火箭組件、渦輪增壓器系統以及其他耐熱和燃燒設備。鈮合金(如NbTi和Nb3Sn)超導磁鐵用于核磁共振、粒子加速器以及超導電動機、超導電纜、磁懸浮機車等。

此外，鈮鋯合金作為牙科合金和骨植入物已得到應用。鈮與錫或鍶的合金具有類超導性，有望被用于儲能材料。摻雜鈮氧化物可以作為太陽能電池的薄膜電容器。鈮酸鹽有望作為太陽能光解水制氫催化劑。鈮酸鋰是非線性光學儀器中的重要材料。未來鈮金屬可能用作超級電容器電極。

不過，由于鈮礦物分散度大、成分復雜，除白云鄂博礦區鈮作為伴生資源少量回收外，其它均未能很好地開發利用。相關數據顯示，目前中國鈮資源超過90%依賴進口。

來自中國地質調查局、自然資源部礦產勘查技術指導中心、中國地質大學等單位的22位專家在去年曾發表一篇綜合述評。該文章提到，當前國際貿易爭端由經濟領域、技術領域擴展到礦產資源領域，世界局勢變化對中國礦產資源安全保障提出了新的挑戰，也帶來了新的機遇。

他們同時提出了一份37種中國關鍵礦產建議清單，包括大宗礦產、三稀金屬礦產（包括鈮在內）、關鍵黑色有色貴金屬礦產、戰略非金屬礦產和特種氣體礦產。這份清單中31種礦產與美國、歐盟、日本清單重合。

中國新礦物發現提速，捷報頻傳

另外值得一提的是，中國近年來在新礦物發現方面捷報頻傳。

中國地質科學院礦產資源研究所研究員蔡劍輝此前曾專門對21世紀以來我國新礦物的發現與研究進展進行了梳理。她在文章中指出，本世紀近二十年來我國新礦物研究進展尤為突出，已發現新礦物數量達60種，位列世界第六。 特別是關于自然元素礦物大類新礦物的發現位于世界前列，關于稀土新礦物和沖擊變質超高壓新礦物的發現和研究也取得了令世界矚目的進展。

中國發現的新礦物則始于1958年的“香花石”。截至2019年底，超過60年的時間里，在中國發現和報道的新礦物達175種，其中142種為獲得國際礦物協會新礦物委員會(IMA CNMNC)正式批準的有效獨立礦物種。

蔡劍輝在今年的一篇最新文章中進一步統計，截至2023年1月，全球已發現并為IMA CNMNC批準的有效礦物種達5900個。自1958年IMA CNMNC成立以來至2022年，64年間全球共發現新礦物種4144種，其中在中國和由中國學者主導發現的新礦物共181種，約占全球總量的4%。

盡管本世紀的前二十年時間里我國新礦物研究進展突出，但自1958年至2020年，我國每年發現新礦物的數量一直徘徊于個位數。在2000至2019年期間，中國發現的新礦物僅占全球發現新礦物的3.5%。

蔡劍輝指出，直至2021年中國發現的新礦物數量首次晉級十余，2022年繼續保持上升勢頭直接沖入二十。2022年全球共發現新礦物125種，其中中國發現的新礦物數達20種，占比16%，達到歷史新高。2022年的數量也是首次超過世界新礦物強國之一俄羅斯，位列世界第二。

其中在2022年9月公布的“嫦娥石”也一度刷屏。彼時，國家航天局、國家原子能機構聯合宣布，中國科學家首次在月球上發現新礦物，并命名為“嫦娥石”。該礦物是人類在月球上發現的第六種新礦物，我國成為世界上第三個在月球發現新礦物的國家，這也是嫦娥五號月球樣品研究取得的又一重大科學成果。

“嫦娥石”發現于嫦娥五號月球樣品的玄武巖碎屑中，是一種新的磷酸鹽礦物，屬于隕磷鈉鎂鈣石族。呈柱狀晶體，顆粒大小為2-30微米。該成果也由核地研院，該院月球樣品研究團隊通過X射線衍射等一系列技術手段，在14萬個月球樣品顆粒中，分離出一顆粒徑約10微米大小的單晶顆粒，并成功解譯其晶體結構。

蔡劍輝還提到一個現象，近年來隨著我國國家綜合實力的不斷增強，特別是中國礦物學研究在國際上的影響力進一步擴大，以中國學者和華人學者姓氏命名的新礦物數量明顯增多。據初步統計，截至2022年底，以中國人姓氏命名的礦物種已達50種，其中2022年一年內就有11個新礦物以中國人名命名。

進入2023年以來，新礦物發現成果仍不斷公布。今年2月，澎湃新聞也曾報道，經國際礦物學學會新礦物命名與分類專業委員會（IMA-CNMNC）審查、投票，西北大學地質學系、大陸動力學國家重點實驗室劉鵬副教授、姚薇博士（現西安礦產資源調查中心高級工程師）、楊文強工程師與其合作者中國地質大學（北京）李國武教授團隊、中國地質科學院礦產資源所毛景文院士等申請的新礦物通過審查，正式獲得批準。

該新礦物的國際礦物學會編號為IMA2022-120，英文名為yuchuanite-(Y)，中文名為毓川碳釔礦，礦物為縮寫Ych-(Y)。該新礦物就是以中國工程院院士、我國著名礦床地質與礦產勘查學家陳毓川的名字命名。