Minerals 2020年度封面文章合辑 | MDPI 编辑荐读

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封面文章是期刊理念和品质的最重要表现形式，也是其独家选择、独有角度和独到分析的重要标志。本期推文，小编为大家整理了2020年在Minerals 期刊发表的12篇封面文章，其主体涵盖了从新矿物的发现、矿物学及与其他学科交叉的前沿研究、矿物晶体化学及在行业中的应用等方面，希望能够帮助各位读者了解矿物学有关的最新研究进展。

2020封面文章目录

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01月   超深部金刚石的变形特征

02月   古巴科科岛泻湖体系中有机微生物的起源

03月   埃利奥普洛斯石，V₇S₈，一种在希腊Othrys蛇绿岩豆荚状铬铁矿中新发现的新型硫化物矿物

04月   方钠石族矿物的外骨架：复杂性及来自红外和拉曼光谱视角的新认识

05月   碱性低温流体热液蚀变作用下褐帘石的地球化学响应

06月   细粒等深流沉积中的异常组份：在物源和等深流汇编中的重要意义

07月   水镁石-文石沉淀—非MgO基建筑材料风化的产物

08月   经酸化处理后的纯蛭石与商品蛭石层状产物的结构参数关系及其铁、水含量

09月   ²²⁶Ra在 (Ba,Sr) SO₄固溶液中的重结晶与吸收

10月   蒙脱石化是长英质玻璃中细菌介导形成Mn-Fe微瘤的触发机制

11月   油砂沥青泡沫中亲水/可湿性亚2微米级粘土骨料的结构与矿物学特征

12月   公元前一世纪希腊科斯工坊埃及蓝颗粒的微观分析研究——以光学显微镜，能谱扫描电镜和微区拉曼光谱为手段

01月封面导读

Deformation Features of Super-Deep Diamonds

超深部金刚石的变形特征

Alexey Ragozin et al.

https://doi.org/10.3390/min10010018 

在地球深部物质组成及状态研究中，岩石圈下地幔的金刚石往往是最重要的载体之一。本文介绍了来自不同深度岩石圈下地幔的金刚石内部结构的新数据。这些金刚石通常具有复杂的生长历史，显示出交替生长、溶解、变形和破碎的特征。结果表明，大多数晶体在其生长过程中都经历了塑性和脆性变形，丰富的形变和吸收/生长特征表明超深部的金刚石具有动态变化的生长环境。过渡带和下地幔的高温，可能是造成低氮金刚石塑性变形的主要原因。

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02月封面导读

Microbial Origin of the Organic Matter Preserved in the Cayo Coco Lagoonal Network, Cuba

古巴科科岛泻湖体系中有机微生物的起源

Anthony Bouton et al.

https://doi.org/10.3390/min10020143

位于热带的古巴科科岛南部拥有一个复杂的、高蒸发度的海洋异养泻湖体系，这一体系有利于在水底沉积物界面形成复杂的微生物生态系统。由于这些微生物沉积物的矿化作用微弱，因此沉积记录无法完整反演这一生态系统的演化过程，但微生物产生的大量有机物，却是破解这一科学问题的重要窗口。本文选取古巴科科岛附近的泻湖系统为对象，针对沿海泻湖环境中的有机物起源演化的动力学特征进行了研究。除了周围的红树林、土壤和悬浮颗粒物 (SPM) 外，微生物垫和生物膜也被认为是有机物的潜在来源。利用地球化学手段，如元素 (TOC、TN和C/N原子比) 和同位素 (δ¹³C_org和δ¹⁵N_TN) 等，对该泻湖不同位置的四个沉积岩岩心进行分析，并与潜在有机物来源的地球化学数据进行对比。研究结果表明，泻湖中有机沉积物的主要来源是微生物垫，尤其是微生物泥。

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03月封面导读

Eliopoulosite, V₇S_8, A New Sulfide from the Podiform Chromitite of the Othrys Ophiolite, Greece

埃利奥普洛斯石，V₇S₈，一种在希腊Othrys蛇绿岩豆荚状铬铁矿中新发现的新型硫化物矿物

Luca Bindi et al.

https://doi.org/10.3390/min10030245

矿物是构成固体地球的最小基本单元。最近，在希腊中部Othrys蛇绿岩豆荚状铬铁矿发现了一种新矿物V₇S₈，经国际矿物学协会新矿物命名及分类委员会批准通过。该矿物被命名为“埃利奥普洛斯石”，英文名为Eliopoulosite。这类矿物产自强烈变形的地幔岩中。埃利奥普洛斯石密度为4.545 g/cm3，易碎并具有金属光泽，单偏光观察为灰棕色，电子探针分析组成为 (wt.%)：S 41.78、V 54.11、Ni 1.71、Fe 1.1、Co 0.67、Mo 0.66。该矿物的命名是为纪念希腊地质矿产勘探研究所的地质学家Demetrios Eliopoulos博士，他为希腊矿床以及蛇绿岩的研究做出了重要的贡献。

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04月封面导读

Extra-Framework Content in Sodalite-Group Minerals: Complexity and New Aspects of Its Study Using Infrared and Raman Spectroscopy

方钠石族矿物的外骨架：复杂性及来自红外和拉曼光谱视角的新认识

Nikita V. Chukanov et al.

https://doi.org/10.3390/min10040363

天然铝硅酸盐属于方钠石族矿物，其晶体结构基于四面体骨架，中间具有大的“β笼”空腔，可容纳大的金属阳离子，外部则附加阴离子和中性分子，结构较为复杂。本文利用红外光谱、拉曼光谱、电子探针分析等一系列方法，对9件化学组成截然不同的方钠石族矿物的外骨架阴离子和中性基团进行了研究，相关数据表明，该族矿物的理想化学式为Na₇ (Si₆Al₆O₂₄) ( S₃-) ·H₂O，根据单晶X射线进行结构分析，在德国Eifel古火山地区，理想状态的富氟方钠石Na₇ (Si₆Al₆O₂₄) F-·nH₂O中，F离子为孤立状态存在，与人工合成的富氟方钠石结构不同。此外，本文还提出了一种基于红外光谱数据半定量估算这些矿物中CO₂分子含量的方法。

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05月封面导读

Allanite Geochemical Response to Hydrothermal Alteration by Alkaline, Low-Temperature Fluids

碱性低温流体热液蚀变作用下褐帘石的地球化学响应

Katarzyna Gros et al.

https://doi.org/10.3390/min10050392

褐帘石是一种含有较高稀土组分的帘石族矿物，其常作为复合花岗岩中的副矿物产出，它还是一种重要的战略性矿产资源。我们能够追踪褐帘石在各种成岩过程中的行为，以及岩浆后期的热液蚀变记录。在成矿过程中其组分可能发生变化，比如受Th和U的放射性衰变而造成的辐射破坏，促进了流体中的元素迁移。与此同时，蚀变的次级产物也能提供有关流体物理化学性质和岩浆后期环境条件的重要信息。本文利用地球化学手段，系统研究了褐帘石蚀变作用的过程，元素迁移机制和流体的物理化学性质，揭示了碱性物质加入、低温、氧化作用和含F-Cl流体的参与可能这一过程中最为重要的驱动因素。

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06月封面导读

Unusual Components Within a Fine-Grained Contourite Deposit: Significance for Interpretation of Provenance and the Contourite Budget

细粒等深流沉积中的异常组份：在物源和等深流汇编中的重要意义

Shereef Bankole, Jim Buckman and Dorrik Stow.

https://doi.org/10.3390/min10060488

深水环境中的泥岩是大陆边缘系统中的重要组成部分，也是目前深水研究中的焦点。长期以来，存在两个制约因素，一是如何在不同尺度理解和开展等深流汇编，二是缺乏判别等深流和相关深水相的可靠标准。本文对沉积物成分，特别是对来自同一沉积盆地的等深流和半远洋岩内部潜在的判别组份进行了详细考察，利用扫描电镜，分析了来自IODP339航次的大西洋加的斯湾上新世至第四纪泥质等深岩。被囊类骨针、具有微钻孔壳体碎片、一种特殊的颗石藻—Braarudosphaera biglowii 的出现，均指示有浅水物源侧向补给，而微泥质碎屑和破碎的生物碎屑则指示了沿坡底流的搬运作用。该工作首次尝试对加的斯湾等深流的轮廓进行了勾勒，但更高精度的刻画仍需要更详细的工作。

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07月封面导读

Brucite-Aragonite Precipitates as Weathering Products of Historic Non-MgO-Based Geomaterials 

水镁石-文石沉淀—非MgO基建筑材料风化的产物

Javier Martínez-Martínez et al.

https://doi.org/10.3390/min10070599

在文化遗产的建筑材料中，出现水镁石的情况极少，而且几乎仅限于白云质灰岩中。本文对采自西班牙东南部纽瓦塔巴尔卡堡 (Nueva Tabarca) 城墙储藏室的一块钟乳石样品的矿物组成、结构和结构进行了分析。这一样品呈现出不同寻常的矿物组合：文石、水镁石、石膏、二氧化硅和石盐，并具有复杂的结构。本文的研究确定了矿物沉淀的先后次序，提出该钟乳石的形成与作为城墙建筑材料的岩石和砂浆的化学风化直接相关。长期以来水镁石的形成被认为与MgO基材料有关，然而在纽瓦塔巴尔卡堡采集的样品却是一个非常特殊的例子。利用水文地球化学模拟软件PHREEQC计算的结果表明，在孔隙水和砂浆中的矿物 (白云山、辉石和角闪石) 之间的相互作用，形成了富镁溶液。利用溶解水蒸发模型能够解释非MgO基材料形成水镁石-文石矿物组合这一现象。

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08月封面导读

Relationship between Textural Parameters of Lamellar Products Obtained by Acid Activation of Pure and Commercial Vermiculites and Their Iron and Water Content

经酸化处理后的纯蛭石与商品蛭石层状产物的结构参数关系及其铁、水含量

Celia Marcos, Alaa Adawy and Irene Rodríguez.

https://doi.org/10.3390/min10080661

蛭石是一种在高温作用下会膨胀的硅酸盐矿物，经高温焙烧后，迅速膨胀成为具有层状结构、含有层间结晶水的膨胀蛭石，由于热导率小，是良好的隔热材料，在建筑和农业方面具有重要的应用价值。工业化生产的蛭石包含不同水合状态的层状云母、云母/蛭石或蛭石。蛭石可以通过温度和压力的变化、化学处理和辐照来改性，从而引起矿物物理和结构的变化，这对于工业和技术应用而言非常重要。而酸化处理，是获得高孔隙率及高比面积材料的最经济手段。本文通过硝酸对蛭石进行酸化处理后发现，蛭石的比表面积与孔隙率差异是由初始状态时蛭石中铁元素的含量决定的，两者为正相关关系，同时铁元素可能阻止了其他阳离子的进一步淋滤而不是失水。这一研究结果对于指导如何获得高比表面积和孔隙度的蛭石产品具有重要的意义。

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09月封面导读

Recrystallization and Uptake of ²²⁶Ra into Ba-Rich (Ba,Sr)SO₄ Solid Solutions

²²⁶Ra在 (Ba,Sr)SO₄固溶液中的重结晶与吸收

Felix Brandt et al.

https://doi.org/10.3390/min10090812

镭-226是一种天然放射性物质，此外在地下深部处理废弃核燃料时也需要考虑其安全性。与硫酸盐的重结晶或形成固溶体是镭-226的重要保留机制。在自然界中，硫酸盐通常以硫酸钡或硫酸锶形式存在。因此，本文选取了富钡固溶体来研究镭-226的吸收情况，根据与固溶-水溶液体系的热力学模型进行比较，评估了镭-226在水溶液中的溶解度。通过改变初始 (Ba,Sr)SO₄ 固溶体的温度和组成，测量溶液组份，并结合微观观测与热力学模型，观察到固体中存在复杂的再结晶行为，包括大量固体的溶解和亚稳相的形成。富钡的 (Ba,Sr)SO₄ 与 (Ba,Sr,Ra)SO₄在重新平衡过程中会导致固体的重构。固溶体中存在的微量Sr元素会对镭-226的溶解度产生明显影响，而影响程度与温度有关。实验的结果证实了热力学模型，尽管不是所有固体都相对于阳离子达到了平衡。

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10月封面导读

Smectitization as a Trigger of Bacterially Mediated Mn-Fe Micronodule Generation in Felsic Glass (Livno-Tomislavgrad Paleolake, Bosnia and Herzegovina) 

蒙脱石化是长英质玻璃中细菌介导形成Mn-Fe微瘤的触发机制

Luka Badurina et al.

https://doi.org/10.3390/min10100899

欧洲东南部的Dinarides湖泊体系中，经常可以在湖相演替序列中发现泥质沉积物中的中新世凝灰岩，这其中最主要的成分是降解的火山玻璃与共生的Mn-Fe质沉淀。本文对Dinarides湖系的Livno-Tomislavgrad古湖盆中14.68 Ma的长英质凝灰岩进行了研究，发现微生物参与了其中的反应，这对于揭示凝灰岩形成过程中的生物和非生物过程非常重要。X射线衍射和电子探针分析显示，在长英质玻璃边缘可观察到点状或颗粒结构以及蒙脱石的片状结构。Mn-Fe矿化以涂层形式出现是微瘤形成的第一步，蚀变形成的八面体蒙脱石反应了火山玻璃的降解与Mn-Fe质沉淀之间的共生关系，并成为后续锰铁矿化的“内核”。这一发现证实了长英质火山玻璃的蒙脱石化，可能是触发微生物参与形成Mn-Fe微瘤的重要原因。

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11月封面导读

Structure and Mineralogy of Hydrophilic and Biwettable Sub-2 µm Clay Aggregates in Oil Sands Bitumen Froth

油砂沥青泡沫中亲水/可湿性亚2微米级粘土骨料的结构与矿物学特征

Martin Couillard et al.

https://doi.org/10.3390/min10111040

商业开采油砂时的一个主要关注点是如何尽量减少沥青生产过程中经溶剂稀释后沥青产品中水和固体污染物的含量。在沥青生产过程中，产生的2微体及以下的微小颗粒可能有助于稳定沥青的乳化液，这些乳化液是在沥青萃取和提纯沥青泡沫时形成的。这一过程也导致了沥青产品中存在一定的污染物。本文作者从典型沥青泡沫中分离了亚2微米级粘土骨料，通过能量色散X射线光谱仪、电子能量损失谱分析和透射电子显微镜进行分析，表明亚2微米级粘土聚集体在形态和组成上存在关键差异，体现在颗粒表明的亲水性和可湿性，将表面活性有机物与无机固体混合可以显著提高乳液的稳定性。该研究对阐明沥青生产过程中油包水型乳液的潜在作用、以及通过改善泡沫处理工艺从而减少稀释沥青产品中的固体污染物至关重要。

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12月封面导读

Egyptian Blue Pellets from the First Century BCE Workshop of Kos (Greece): Microanalytical Investigation by Optical Microscopy, Scanning Electron Microscopy-X-ray Energy Dispersive Spectroscopy and Micro-Raman Spectroscopy

公元前一世纪希腊科斯工坊埃及蓝颗粒的微观分析研究——以光学显微镜，能谱扫描电镜和微区拉曼光谱为手段

Ariadne Kostomitsopoulou Marketou et al.

https://doi.org/10.3390/min10121063

埃及蓝是一种人造硅酸铜混合物，是已知最早的人造颜料之一，曾被用于绘制古壁画中的蓝绿色。尽管埃及蓝的使用量较高，但与埃及蓝生产相关的实物证据却很少被发现，其原料配比与制作工艺长期困扰学界。近年来，考古人员在希腊科斯集市东侧的Koan工坊内，发现了136颗公元前一世纪的埃及蓝颗粒，包括饱和的蓝色颗粒、被精细研磨的材料、浅蓝色的颗粒以及部分成功或不成功的产品。这些颗粒都是在与火相关背景中被发现的，该工坊同时还在开展与铅冶金和土颜料处理等相关的工作。本文通过光学显微镜、能谱扫描电镜和微区拉曼光谱等手段对这些埃及蓝颗粒进行微观分析，获得了这些材料的组分和化学特征的微区信息，并提出了可能的原料成分，为还原埃及蓝的烧制过程提供了新的依据。

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Minerals (ISSN 2075-163X, IF 2.380) 是一个国际型开放获取期刊，于2010年创刊，目前由美国得克萨斯理工大学的Paul Sylvester教授担任主编。Minerals 目前已被SCIE、Scopus等重要数据库收录，其研究范围涵盖但不限于天然矿物系统、矿产资源及勘探、矿物加工、矿物材料及其应用。期刊采用高标准的单盲评审制，一审周期平均约为17天，文章从接收到发表上线平均仅需3天。

往期回顾：

版权声明：

本文作者：Minerals Editorial Office

*本文内容由MDPI中国办公室编辑编写，一切内容请以英文原版为准。如需转载，请邮件联系:[e-mail]

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