在過去10年中,我國礦物學研究進入了一個新的發展階段,研究的視野由宏觀轉向微觀和超微觀世界。礦物學的發展一方麵緊跟世界先進科學技術的步伐,另一方麵緊密結合我國國民經濟建設的需要,在礦物資源的找尋和綜合利用方麵發揮重要作用。80年代,我國礦物學研究工作在許多領域都取得了重要進展。
一、礦物學在科學技術時代的浪潮中前進
礦物學的發展富有階段性和充滿時代感,在20世紀20年代中描述礦物學進入了晶體化學階段,人們的認識由宏觀進入了微觀。20世紀60年代之後近代礦物學飛速發展,特別是70年代後,一個以近代物理、化學理論為基礎,以近代固體物理方法為手段的近代礦物學有了長足的進展。近代礦物學將人們的視野從宏觀世界帶到微觀和超微觀世界。微觀世界是指研究原子、分子在礦物結構中的排列、分布、有序,無序及熱力學過程,晶體缺陷和各種微細結構。超微觀世界是指研究礦物中的電子結構,它涉及到電子自旋態、電子與原子核的相互作用和電子與核外電場的相互作用等。
近代生物學與傳統礦物學相結合,進一步擴大了礦物學的研究範圍:不僅研究岩石圈的礦物,而且還研究地幔礦物、地球外的礦物(隕石礦物、月岩礦物和宇宙塵)礦物學研究對象不僅涉及結晶體及非晶質體,而且還涉及到世界上述兩者之間的準晶態。
80年代是近代礦物學緊緊跟蹤世界先進科學技術前進步閥的時代。同步輻射技術的迅速發展,掃描隧道顯微鏡的起步,激光探針的發展和應用,以及許多微區、微量或超微量測試方法的引入,不僅大大推動了礦物學的發展,而且從廣度和深度上加快了地質學的研究進程。
80年代的礦物學正朝著多方位、高層次的方向發展,既重視理論上的研究,又重視在國民經濟中的應用。礦物材料(尤其是非金屬礦物材料)這一分支學科顯示了非常廣闊的前景。
在新的曆史時期,人類正麵臨著嚴重考驗。人0的控製,資源的開發和利用,以及環境的保護是至關重要的3大課題。地質工作的重要任務之一是尋找和開發礦產資源,由此推動了我國礦床礦物學、找礦礦物學和成因礦物學的發展。
過去的10年,礦物學的研究水平有較大的提高,不僅研究礦物的組成與結構,而且還深入研究物質的存在狀態。就拿黃金研究來說,80年代在世界範圍內掀起一股黃金熱,許多礦物學家為之而辛勤工作。金的賦存狀態是礦物學研究的重要課題。經過努力,現已初見成效,查明了金礦石中金的賦存狀態,或者更確切地說,金的化學態有4種:金屬金、合金、化合物金和晶格金。這一實例說明,僅僅知道化學成分及其結構,遠不能滿足科研和生產實踐的需要。如沒有80年代科學技術的進步,也就不可能解決金的狀態問題。
二、80年代中國礦物學的進展
1.礦物晶體結構和晶體化學研究
礦物晶體結構和晶體化學研究工作是礦物學中最基礎的理論研究,它能綜合反映礦物學的研究實力和水平。80年代由於四圓衍射儀,特別是帶有電了計算機軟件係統的四圓衍射儀的普遍應用,使我國礦物晶體結構測定和結構修正跨上了一個新台階,並躍入了國際先進行列。在北京、貴陽、武漢和南京等地形成了幾個礦物晶體結構測試和研究中心。近10年內不但測定了我國發現的一些新礦物的晶體結構,而且對諸如水碳硼石、纖鋇鋰石、鋇閃葉石、星葉石、塔菲石、尼日利亞石、矽鈦礦、水礬銅礦、黃河礦、萊河礦、包頭礦和磷鈰礦等結構複雜的礦物也進行了精測。在此基礎上,發現了矽鈦鈰釔礦族礦物的特殊同質多象和星葉石的結構多型性,測定了黃河礦的二級超結構,研究了新礦物萊河礦結構中缺席有序和無序的問題等,測定了河池礦、芙蓉鈾礦、氟碳鈰鋇礦、鎂尼日利亞石、碳鈰鈉石、大青山石、沂蒙礦、三方銅礦、甘孜礦、騎田嶺石、興安石、錫鐵山石、白雲鄂博礦、鋅赤鐵礬等新礦物和未知結構的晶體結構。由於考慮了溫度因子等影響因素,因此,使我國晶體結構的測定和修正更加精確。結構因子隻值降到0.05左右,鍵長、鍵角的測定也達到了可信程度。
2.我國新礦物的發現和研究
80年代,我國新礦物及礦物命名委員會與國際礦物協會密切合作:為新礦物的發現與研究起到了巨大推動作用。我國向國際新礦物委員會提交的48個新礦物中有39個獲得通過,1個存疑。被通過的39個新礦物為:自然鉻、貢鉛礦、新安石、大青山石、四方銅金礦、沂蒙礦、圍山礦、顧家石、黑硼錫鎂礦、喜峰礦、灤河礦、張衡礦、釣魚島石、安康石、二連石、中華鈰石、丹巴礦、青河石、金沙江石、桐柏礦、錫林格勒礦、錫鐵山石、贛南礦、額爾齊斯石:騎田嶺石、古北礦、騰衝鈾礦、薊縣礦、紮布耶石、鋅綠鉀鐵礬、彭誌忠石、西盟石、柴達木石、赤路礦、白雲鄂博石、李時珍石、南屏石、盈江鈾礦和綠泥間臘石。據統計,80年代發現的新礦物占我國1958年以來發現的新礦物總數的55。由此可見這10年中我國新礦物的發現和研究取得了前所未有的進展。
3.礦物學中新分支學科的建立和發展
80年代是成因礦物學和找礦礦物學的大發展時期成立了相應的組織,多次召開全國性學術會議,開展廣泛的學術交流,為大學和研究生設置了相關的課程,並舉辦講習班。對金等貴金屬和有色金屬礦床進行了廣泛而深入的成因礦物學和找礦礦物學研究,取得了許多具有理論和實踐意義的成果。例如,運用成因礦物學的理論和方法對膠東金礦進行了深入研究,為總結成礦規律和擴大金礦資源做出了重要貢獻。結合我國實際情況,在金剛石伴生礦物石榴石、尖晶石類等一組礦物的找礦礦物學研究中總結出一套行之有效的方法和建立了數據庫。出版了《成因礦物學概論》(靳是琴等,1984)、《成因礦物學與找礦礦物學》(陳光遠等,1987)《金礦找礦礦物學》(邵潔漣。1988)和《地球和宇宙成因礦物學》(王奎仁,198幻,等專著和論文,成果累累。