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國際礦物協會以劉玲根命名礦石 台灣第一人

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【大紀元3月29日報導】(中央社記者韋樞台北二十九日電)一生默默研究「高壓實驗礦物學」的中央研究院地球科學研究所研究員劉玲根,27年前就在實驗室將鈉長石用高溫高壓合成新礦物,經過國際學界在隕石中驗證存在,今年三月終於獲得國際礦物協會審核通過,將新礦物命名為「玲根石」,成為台灣礦物學界的第一人。

新礦物-玲根石 (LINGUNITE)─ (Na,Ca)AlSi3O8鈉長石(NaAlSi3O8;三斜晶系)是地球表面常見的礦物,在許多紅色花岡岩建材中的白色不透明礦物可以看到,當溫度壓力升高,鈉長石會分解成硬玉+石英/柯矽石/施矽石;當壓力高到20萬個大氣壓時,硬玉與施矽石會再結合產生具錳鋇礦(Hollandite)正方晶系結構的NaAlSi3O8。

劉玲根表示,科學家早在半個多世紀前就實驗證明將石墨放在四萬個大氣壓,攝氏一千度的環境中,加入一些鎳、鐵催化劑,幾分鐘內就可以變成鑽石;基於對地球組成的好奇心,1974 年到 1975 年期間他在實驗室內首次合成「鈣鈦礦」,1978 年在澳洲國立大學教書時,更在實驗室中以科學的精神逐步增加壓力和溫度,觀察鈉長石的變化。

結果在20萬個大氣壓,攝氏一千度的環境下,讓花崗岩中常見的鈉長石先變成緬甸玉、水晶,然後再變成一種新的礦石,也就是錳鋇礦結構的 (Na,Ca)AlSi3O8;由於產量不多,而且是微米大小的礦石,受限於當時科學家並未在大自然找到相同的礦石,因此一直未受到國際重視,也無法被稱為礦石,只停留在合成階段。

直到法、中、德、美研究團隊Gillet博士等於 2000年首於L型Sixiangkou石質隕石的碰撞熔脈中,發現奈米大小、具錳鋇礦結構的 (Na0.8Ca0.2)AlSi3O8,顯示隕石與地球碰撞時的瞬間高壓和高溫的確促成了這種礦石的形成。

無獨有偶的,2000 年末日本科學家 Tomioka 等人也在另一 L 型 Tenham( 天能石質隕石 )中找到具錳鋇礦結構的 (Na,K,Ca)AlSi3O8。其後經過多年的實驗工作與資料蒐集,Gillet 博士等人陸續在其它的 L 型或H 型石質隕石中亦發現相同的礦物。

這些國際研究團隊等人在回溯各種期刊論文時發現劉玲根早在27年前就在實驗室內合成這種礦物,於是在2004年向國際礦物協會(IMA)新礦物與礦物命名委員會提出申請,建議將自然界中具錳鋇礦結構的 (Na,Ca)AlSi3O8命名為玲根石(Lingunite),全案在今年三月獲得核可,劉玲根也成為以發現者的名字來命名礦石的台灣第一人。

劉玲根指出,以地震學、地質學的推測,玲根石在20萬個大氣壓的環境下才會存在,地球內部在上地函之下,相當於地下500多公里處的環境,應該會存在不少這種的礦石;但是因為人類目前地表鑽探技術僅達10公里深,還有很長的路要走,才能證明這樣的說法。

不過玲根石到底對人類有何應用?劉玲根強調,大家都知道人體的組成,也知道宇宙、太空、地球和月球之間的關係,但對每天踩在腳下的地球卻仍然所知有限;雖然至今還不知道玲根石的用途,至少在基礎科學的領域又向前了一步。

一生鑽研高壓礦石的劉玲根透露,他在70到80年代間,一口氣合成了 40 種礦石,但能否都被命名,還需要其他科學家在大自然界找到存在證據才能命名;有趣的是,除了早年科學家用高溫高壓將石墨變成鑽石,三年多前他用碳酸鹽,在八萬個大氣壓,用雷射加溫到攝氏二千度的環境下,只消幾分鐘,照樣合成出鑽石,只是尺寸太小,無法用肉眼觀察。

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