央广网北京10月10日消息（记者鹤佳 杨扬）据中央广播电视总台中国之声《新闻超链接》报道，近日，由中核地质科技有限公司葛祥坤、范光和李婷研究员等研究发现的新矿物——铌包头矿获得国际矿物学协会新矿物命名及分类委员会（IMA CNMNC）的正式批准，批准号为IMA 2022-127a。

铌包头矿发现于世界著名的内蒙古自治区包头市的白云鄂博矿床，产出于铌-稀土-铁矿石中，呈棕色至黑色，柱状或板状，半自形至他形，粒度约为20μm~80μm。它是在该矿床发现的第17个新矿物，是发现于上世纪60年代包头矿的富铌类似物。具有富铌特征的铌包头矿增加了该矿床铌矿石矿物的种类，为铌的富集成矿机理提供了新的研究视角，同时也为铌等战略性关键金属的开发提供了新的方向。

铌在自然界中会以什么形态存在？金属铌主要应用于哪些领域？铌为何与稀土、铁矿石混合出现？稀土有哪些高大上的用途？矿石的色彩由哪些因素决定？

战略性关键金属，“铌”好！

中国科学院自然科学史研究所特别研究助理、科普作者孙亚飞介绍，铌是一种银灰色、质地较软、延展性较强的稀有金属。在自然界中，铌元素通常以五氧化二铌这类常见的氧化物形式存在。

铌元素旧称为“钶”，17世纪中叶在北美发现了一种矿物，后来由英国科学家在这一矿物中发现了新的元素，为纪念这一元素的发现地，将元素命名为columbium（中译名为“钶”）。后来，德国科学家在一种主要含钽元素的矿物中，也发现了这样一种新元素，由于新元素性质与钽非常相近，决定沿用钽元素从希腊神话中命名的方式，将这一元素命名为“铌”。同一元素的两种名称给科研工作带来了种种麻烦，争论多年之后，1951年，国际理论化学和应用化学联合会正式决定统一采用“铌”作为元素的正式名称。

铌元素的物理性质和化学性质都很特殊。目前金属铌总需求的87%被钢铁领域占据，这并非大材小用，用铌制成的特种钢，能够解决耐高温的问题，被应用于飞机、火箭等发动机中。在超导材料中，使用铌可以在相对较高的温度下实现超导。

铌还具有良好的生物相容性。银和铜是以往假牙常用材质，但仍会被体液中含硫的物质腐蚀，而铌与钛一样，性质稳定，在人体内不易产生不相容问题。

根据估算，铌在地球地壳中的丰度为百万分之二十，在所有元素中排列第33位，似乎也就比百万分之六十八的铜少一点。但丰度并不意味着能够把金属开采出来，矿石寻找难度、品位高低等都会影响开采成本，这也是铌珍贵的原因之一。

稀土是种什么“土”？

此次的铌包头矿产出于铌-稀土-铁矿石中，孙亚飞介绍，稀土是元素周期表中的镧系元素和钪、钇共十七种金属元素的总称，由于过去化学上认为“土”是指不溶于水的氧化物，而稀土这些元素在发现时，也几乎都以氧化物的形式存在，且不溶于水，因此称为“稀土”。

铌之所以与稀土和铁矿石一起出现，是因为矿物在形成过程中，倾向于多种元素结合在一起形成复杂体系。不仅仅是稀土，常见的二氧化硅、氧化铝等普通矿石在地球上都以这种形式存在。而由于铁在地球上的丰度很高，能够发现稀有金属的地方往往也有铁矿，比如著名的钢铁城市攀枝花，就是钛矿和铁矿共生的地方。

提起稀土，常让人想起它作为国家战略资源的地位。在实验室中，稀土主要作为催化剂。比如，用稀土催化剂生产的橡胶与铝、钛催化剂生产的橡胶性质有很大不同。稀土在超导材料中也有广泛应用，用稀土元素钇制成的钇钡铜氧是经典的高温超导材料。

根据稀土氧化物的密度，可将稀土分为轻稀土和重稀土。元素排序越靠后，形成的氧化物越重。轻重稀土分布不同，在工业上用途也有差异，重稀土更为稀少，重要性也更高。

赤橙黄绿青蓝紫，是什么为矿石上了色？

孙亚飞表示，常见的金属元素，在地球上的确以特定的色彩出现，而矿石色彩主要由元素在矿石中的形式所决定。比如，不同离子形式的铜矿有黑、蓝、红等多种颜色，蓝色的孔雀石就是人类最早利用的铜矿。而矾矿被称为世界上最美丽的化合物，以各种颜色存在。

我国在矿石提炼技术上也独具领先优势。在稀土领域，徐光宪院士开发出“串级萃取法”技术，能够高效快速地将稀土元素进行区分，使我国在上世纪90年代翻身成为稀土主要生产国。

在中核地质科技正高级工程师葛祥坤看来，此次发现铌包头矿的意义重大，为国际矿物学数据库增加了新成员，也是我国在新矿物发现中从0到1的原创性成果。孙亚飞表示，从元素的角度来看，未来依然存在发现新矿物的可能，而这些都需要化学、凝聚态物理等从业人员的辛苦付出。