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[公告]新礦物「馬廷英--雪峰石」的發現

新礦物「馬廷英-雪峰石」的發現

東華大學黃士龍教授、中山大學沈博彥教授、中央地質調查所朱傚祖博士以及中央研究院俞震甫博士組成的研究團隊,於今年4月15日接獲國際礦物學會(International Mineralogical Association, IMA)新礦物命名與分類委員會(Commission on New Minerals Nomenclature and Classification,CNMNC) 的通知,他們於2015年底所申請的新礦物命名“馬廷英-雪峰石”(Matyhite) (IMA 2015-121),已獲委員會的審查通過,成為一正式的礦物名字。這是繼滄波石(紀念顏滄波教授)後,第二個為紀念台灣知名地質學家馬廷英教授(字雪峰; Ma, Ting Ying H.)所命名的新礦物,意義非凡。

台灣研究團隊於2013-2015年期間經由穿透式電子顯微鏡與電子微探分析的詳細工作,於阿根廷發現的D’Orbigny鈦輝無球粒隕石中鑑定出三種新礦物,並分別通過國際礦物學會的新礦物命名審查:包括Kuratite(IMA 2013-109)、滄波石(IMA 2014-110)與雪峰石(IMA 2015-121);由同ㄧ團隊在單一隕石中發現三種新礦物,這在國際礦物學或隕石學研究領域應是罕見的案例。

 雪峰石屬於尋常發生於隕石中的磷鈣礦 (merrillite, Ca18Na2Mg2(PO4)14) 類礦物,分子式為Ca18(Ca11)Fe2(PO4)14。雪峰石是磷鈣礦其中的鎂離子為鐵離子取代,鈉離子為鈣離子共伴晶格空位取代所造成的新礦物,其獨特的成分異於諸多發生於火星與月球隕石中的其他磷鈣礦類礦物,因此符合新礦物命名的標準。雪峰石的化學成分為(Ca17.82Sr0.09REE0.09)Σ18.0(Ca0.90Na0.11K0.010.98)Σ2.0(Fe1.90Ti0.02Al0.04Mn0.01Mg0.01Ni0.01Zn0.01W0.02)Σ2.02(P13.55Si0.51)Σ14.06O56,可簡化為Ca18(Ca11) Fe2(PO4)14,且具有菱方晶系結晶構造(R3c; a = 10.456(7), c = 37.41(3) Å)。

根據岩相分析,雪峰石、滄波石與kuratite,這三種新礦物應該是D’Orbigny隕石形成末期的產物。而在D’Orbigny隕石中存在雪峰石與滄波石兩種起源與產狀絕然相異的磷酸鈣化合物,更直指鈦輝無球粒隕石的形成除了尋常認知的單一岩漿分化凝固機制外,更包含氣體、液體、或外來岩漿的侵入;這些複雜的機制尚待進一步的釐清。此外,雪峰石、滄波石與 kuratite這三種新礦物共存於一個隕石標本,不僅透露了宇宙鐵鈦鈣磷酸鹽與矽酸鹽物質的分佈、結晶化學,以及太陽系演化初期的相變化情況,也如同碳、鐵、石質隕石,影響了地球甚至宇宙的生命形式。

馬廷英教授為遼寧省金縣人,字雪峰,英文名字 Ma, Ting Ying H.中的H.就是雪峰。1899年出生,為著名地質學家、古生物學家及海洋地質學家,台大地質科學系教授與第一任系主任。馬教授一生治學嚴謹,他的研究確立了珊瑚生長速率與海水溫度的關係,強力支持"大陸漂移"假說,也成為今日"板塊構造"學說的重要基礎。馬教授於1979年辭世後,1980年2月,總統蔣經國特頒褒揚令表彰馬廷英教授。中華民國地質學會則於1987年7月16日通過設立 「馬廷英青年論文獎」,以紀念這位地質學大師,並表彰馬教授一生奉獻於地質學研究的成就。

(按:鈦輝無粒隕石是一小群具特別化學成分及礦物組成的無球粒隕石(achondrite),目前的研究認為這類隕石可能源於一約100公里直徑且具金屬核的小行星,這個小行星形成於太陽系初期,年紀較碳質球粒隕石(carbonaceous chondrite)中最早形成的富鈣鋁包裹體年輕約2百萬年。鈦輝無粒隕石的成因目前尚有爭議,可能的成因有:(1)碳質球粒隕石部分熔融;(2)碳質球粒隕石加碳酸鹽類礦物在高壓下熔融;(3)撞擊熔融;以及(4)星雲凝聚沉澱。)