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地球上最稀有的矿石

2023-01-22国际财经网

参考消息网1月22日报道 美国趣味科学网站1月1日发表题为《地球上最稀有的矿石》的文章,作者是伊丽莎白·雷恩,文章编译如下:

大多数人都见识过石英的神秘之美,但可能不知道它是地球上最常见的矿石。那么哪种矿石是最稀有的呢?

地球上最稀有的矿石是kyawthuite。目前存世的只有一颗晶体,是在缅甸的抹谷地区发现的。加州理工学院矿物数据库的资料显示,它是一颗小小的(1.61克拉)深橙色宝石,2015年得到了国际矿物学协会的官方认证。

然而,人们对kyawthuite知之甚少,所以让我们来看看现存的第二稀有的矿石。这就是佩因石(一般指红硅硼铝钙石),它看起来是深红色的六边形晶体。虽然现在它比以前更容易找到了,但这种矿石仍然很罕见,它的化学结构使其成为一个科学之谜。

自20世纪80年代以来一直在研究佩因石的加州理工学院矿物学教授乔治·罗斯曼说,1952年,英国宝石收藏家和交易商阿瑟·佩因在缅甸获得两颗深红色晶石。

佩因以为这些晶体是该地区有名的红宝石,但他不知道的是,它们实际上是远比红宝石稀有的矿石。

佩因石(得名于佩因)有时与红宝石和其他宝石一起出土。罗斯曼说,正因为如此,佩因在1954年把这些晶石捐赠给大英博物馆作进一步研究时认为它们是红宝石。1979年,另一个来自缅甸的佩因石样本现世。在2001年之前,这三块晶石是世界上已知仅存的佩因石样本。

罗斯曼对发现的第一块佩因石晶体——称为佩因石1号——进行了分析。

正是通过这项研究,罗斯曼确定了佩因石的元素构成。在红外光谱法中,科学家根据各元素如何吸收、反射和发出红外光来识别元素。在拉曼光谱法中,激光被用来散射可见光、红外光或紫外光,这些光会使分子发生独特的振动,使各元素能够被人识别。

罗斯曼还发现,大英博物馆科学家最初确定的佩因石的化学成分存在错误。虽然他们正确地识别出了铝、硼、钙和氧,却没有识别出锆元素。罗斯曼的另一个发现是佩因石呈红色的原因。它含有微量的钒和铬,这就容易让人误以为它是红宝石。

但是,为什么佩因石如此稀有呢?一方面,人们只在缅甸发现过它,但真正的原因在于它的构成。佩因石是一种硼酸盐晶体,这意味着它含有硼。它还含有锆。而众所周知,硼很难与锆相结合。事实上,佩因石是自然界中唯一将硼和锆结合在一起的矿石。

那么,为什么佩因石和其他许多宝石——比如kyawthuite——都出现在缅甸呢?罗斯曼对此的确提出了一个理论。当古老的冈瓦纳大陆在大约1.8亿年前开始分裂时,印度向北移动,与现在的南亚相撞。碰撞产生的压力和热量催生了一座岩石库,其中许多是宝石。罗斯曼认为,佩因石和其他硼酸盐矿石中的硼可能来自新形成的陆地周围的浅海。