地质所研究成果入选2019年度地质科技十大进展

       研究表明，蛇绿岩型地幔橄榄岩和铬铁矿是一个重要的地幔矿物储存库，存在许多来自地幔深部强还原环境的异常地幔矿物，这为我们了解地球深部的物质组成、物理化学环境、物质的运移和深部动力学过程提供了天然样品，是地学研究向深部进军的一个重要方向。同时，铬铁矿更属于我国的急需紧缺矿产资源，其原料的国外依存度已经在99％以上。因此，开展铬铁矿成矿理论研究，对铬铁矿资源评价也具有重大现实意义。

       我所国际地幔研究中心（CARMA）在杨经绥院士带领下，积极与国际同行开展合作，在蛇绿岩地幔岩和铬铁矿的超高压矿物研究中取得一系列进展。先后在全球5个缝合带的14个蛇绿岩中发现了金刚石、柯石英、碳硅石、硅金红石、青松矿等地幔异常矿物群，证明蛇绿岩及铬铁矿作为地幔异常矿物储库可能具有全球普遍性（图1），为探寻地幔深部物质组成和动力学过程提供了新的窗口。

       项目组依托地质调查、国家自然科学基金等项目，在西藏山南地区罗布莎铬铁矿矿床（图2）中发现的、以纳米-微米级包裹体的形式产于铬铁矿矿石特殊矿物刚玉内的“经绥矿”、“志琴矿”和“巴登珠矿”（图3），不仅成为继“青松矿”、“曲松矿”、“罗布莎矿”、“藏布矿”、“林芝矿”等之后在我国地幔矿物学领域的又一重大发现，更成为佐证地幔岩中存在含硼和磷矿物、揭示壳幔循环作用的最直接证据和推进地幔矿物深部研究新的里程碑。

       本项研究主要利用聚焦离子束/电子束、透射电镜等手段分析纳米-微米级矿物的晶体结构特征，从微观角度分析了铬铁矿中特殊深部物质组成，揭示了深部新矿种的成矿条件、形成环境，为继续研究紧缺矿种提供了新的技术方法和理论基础，也为支撑全局深部找矿工作、响应“向深部进军、科技创新引领地质调查工作”号召做出了积极贡献。

       相关晶体结构数据发表在《European Journal of Mineralogy》。

1. Xiong, F.H., Xu, X.Z., Mugnaioli, E., Gemmi, M., Wirth, R., Grew, E.S. and Robinson, P.T., 2020a. Jingsuiite, IMA 2018-117b. CNMNC Newsletter No. 52; European Journal of Mineralogy, 32, https://doi.org/10.5194/ejm-32-1-2020

2. Xiong, F.H., Xu, X.Z., Mugnaioli, E., Gemmi, M., Wirth, R., Grew, E. and Robinson, P.T., 2020b. Badengzhuite, IMA 2019-076. CNMNC Newsletter No. 52; European Journal of Mineralogy, 32, https://doi.org/10.5194/ejm-32-1-2020

3. Xiong, F.H., Xu, X.Z., Mugnaioli, E., Gemmi, M., Wirth, R., Grew, E. and Robinson, P.T., 2020c. Zhiqinite, IMA 2019-077. CNMNC Newsletter No. 52; European Journal of Mineralogy, 32, https://doi.org/10.5194/ejm-32-1-2020

图1全球主要豆荚状铬铁矿分布简图

图2西藏罗布莎铬铁矿矿区地质简图

图3铬铁矿矿石标本（a,b）和矿物镜下照片(c,d,e).1(c)铬铁矿矿石中的原位刚玉包裹体，1(d)刚玉内新矿物包裹体经绥矿（TiB2）、Ti(C0.5N0.5)和Ti5(Si,P)3, 1(e) 刚玉内新矿物包裹体志琴矿(TiSi2)和巴登珠矿(TiP)