10月29日，长安大学实验室内，温汉捷教授俯身紧盯屏幕，目光落在矿物晶粒图像上。显微镜下，一片几十微米厚的岩石薄片，藏着来自四川雅安乌斯河矿区的重大发现。
历经近十年科研攻关，科研团队在乌斯河矿区找到的全新矿物——乌斯河锗矿（Wusiheite），于2026年8月，正式获得国际矿物学协会新矿物命名及分类委员会批准。这意味着，乌斯河锗矿拿下国际“身份证”。
这一在四川发现的矿物被载入国际矿物名录，不仅拓展了锗的矿物学和成矿学认识、丰富了世界矿物谱系，也为战略关键稀散金属勘探提供了全新线索。
聚光灯下，一段漫长而艰难的寻矿故事就此铺陈。
秋山采样
一次意料之外的山野邂逅
故事要从国家重点研发计划项目——“稀散矿产资源基地深部探测技术示范”的野外科考说起。
锗是我国优势战略金属，国内储量预估约占全球40%，广泛应用于国防军工、红外光学、半导体、航空航天、光通信等核心领域，2023年被纳入国家出口管制清单，是保障产业链安全的关键矿产。川滇黔交界一带，是全世界伴生锗最重要的富集区域，锗储量预估约为2000吨，占全球储量两成。
2017年秋，大渡河的主汛期过去，温汉捷带领团队沿着川滇成矿带往北踏勘，从攀枝花市、凉山州一路进入雅安，先后到乌斯河、大水沟矿区实地野外勘查并采集样品。
那一路，山体切割很深。“好在地方政府给了不少支持，野外考察也很顺利，没碰到暴雨、塌方这类情况。”温汉捷回忆，那一趟，他们在雅安前后待了四五天。
山间风大、碎石遍布。科考队员头戴安全帽、手持地质锤、身背采样包，沿着崎岖山路缓步前行，目光仔细扫过每一处岩壁裂隙，不放过任何一处矿化露头。
干地质工作的人都懂，敲下来的每一块矿石，当场就要编号，装进样品袋，采样位置、岩石是什么样子，都得如实记在野外记录本上，一点不能偷懒。
一块块灰黑色、质地普通的矿石被细心封装、贴标收纳。看似平平无奇的山野石块，在队员眼里都是珍贵的第一手“宝贝”。
“那一次出队，团队主要目标是铅锌矿、碲矿。当初根本没料到，这里会藏着这么特殊的东西。”温汉捷说，当时业内普遍认知里，锗更像一位“寄居者”，混在闪锌矿晶格里面作为伴生组合成分，很难形成独立矿物。
没有人预料到，这些从大渡河畔深山采回的样品，即将开启一场跨越近十年的漫长科研探索。
对乌斯河一带样品的系统研究，最早可以追溯到2012年。2017年秋的踏勘，则补上了关键一批野外标本。往后好些年，矿石被磨成薄片，一遍一遍放到各类仪器上观测分析。
实验室里砂轮轻轻转动，岩石被小心翼翼打磨，研磨成几十微米的岩石薄片，粉尘细细落在操作台，科研人员俯身紧盯仪器显示屏，一组组元素数据不断跳动刷新。
“好几次测出来的数据，都让我们心里犯嘀咕：乌斯河部分矿石，锗的含量高得不太‘正常’，一些微米级颗粒的成分和结构不能用已知矿物解释。”伴着疑问而来，一场漫长的矿物甄别工作就此拉开序幕。
合力破译
微米颗粒背后的科研攻坚
随着研究不断深入，瑞忠锗矿、文庆锗矿两种硫化物类型的锗独立矿物，陆续在乌斯河被发现。
“看到这两个矿物出来，我们就意识到，乌斯河这个矿床，背后的成矿故事比我们预想的复杂得多。”长安大学教授朱传威同样意识到，地下肯定还有不少他们没有读懂的信息。
之后，团队又在来自该矿区的样品中捕捉到另一种完全未知的矿物信号。
2024年的一次常规微区测试中，屏幕上跳出一组完全陌生的成分数据，参数配比、元素组合彻底跳出现有矿物数据库范畴。
实验室安静得只有仪器发出的低沉嗡鸣，屏幕上新跳出的元素曲线，让在场科研人员纷纷凑上前，目光紧紧盯住这组前所未见的数据。
“当时，电子探针扫描发现了一类特殊颗粒，只有几个微米大小，同时含有高浓度的钡和锗，化学成分和所有已知矿物都对不上。”团队意识到，手中或许藏着一种尚未被人类认识和记录的全新矿物。
那一刻，整个课题组瞬间振奋，沉寂多年的研究迎来突破性曙光。
但兴奋没持续多久，难题就摆在眼前。
晶体颗粒实在太微小，传统设备需要几十微米以上的大晶体，才能解析晶体结构。
团队反复磨样、调试仪器参数，前前后后折腾一年多，始终拿不出能够满足国际矿物学协会新矿物命名及分类委员会评审要求的晶体结构数据。
“认定新矿物，化学成分只是其中一环。拿不出结构证据，成分再特殊，国际上也不会认可，这是硬杠杠。”温汉捷语气审慎。
转机来自跨单位合作。
早在2015年，中国科学院广州地球化学研究所（以下简称广州地化所）在国内率先开展三维电子衍射技术在地球科学应用领域的研究，微小矿物解析是其中需要破解的难点之一。
经过无数次尝试，2023年，广州地化所实现了三维电子衍射技术在国内的首次运用，并成功解析了多个尺寸小于传统单晶X射线衍射适用下限的小颗粒新矿物。
2025年7月，温汉捷找到了广州地化所，因为那时他刚得知，这里有其急需的纳米晶体结构解析技术。
“在2007年新技术出现前，国内外用的都是传统单晶X射线衍射技术，只能采集10微米及以上矿物颗粒的数据。”广州地化所研究员朱建喜说，新技术能解析的矿物颗粒达到50纳米，直径比传统技术的标准小了200倍。
在这里，来自四川雅安乌斯河的矿石，从0.3毫米厚的特制薄片，再次被分割为50纳米厚，在电子显微镜下通过电脑和人工协同采集、解构数据。
广州地化所高级工程师杨宜坪，参与了样品制备和三维电子衍射数据的采集。
“它把过去‘看不见，无法做’的微小矿物，在几分钟内完成结构数据采集，这在过去是无法想象的。”杨宜坪给出细致说明。
由于自身科研任务本就繁重，广州地化所科研人员只能见缝插针，分段开展解析工作。
“前后用时两个月，解析清楚了完整的晶体结构。”即便如此，温汉捷仍然觉得速度比想象的快不少。
“以解析10微米矿物颗粒为例，仅数据采集环节，新技术效率就比传统方法提升数十倍。”广州地化所研究员鲜海洋对比了新旧技术的效率差距。
2025年底，温汉捷和朱建喜团队联合提交了新矿物申报材料。整套证据链一环扣一环：通过电子探针确定矿物化学成分，电镜观察微观形貌，再依托三维电子衍射技术解析原子排布，多组数据做到了交叉印证。
2026年8月，乌斯河锗矿通过国际矿物学协会新矿物命名及分类委员会审批。
“对做地质矿物研究的人来说，能发现一种地球上从未被记载的天然矿物，是可遇不可求的。”温汉捷感慨。
亿年成矿
全球罕见的双体系成矿密码
乌斯河锗矿的问世，最亮眼的突破，在于全球罕见的双体系成矿模式。
长期以来，已知锗矿物多归属硫化物体系。但在乌斯河矿区，大自然呈现出罕见的“双重馈赠”：瑞忠锗矿、文庆锗矿为传统硫化物体系，全新发现的乌斯河锗矿却是钡—锗—氧构成的氧化物新体系。
“同一矿床，同时孕育硫化物、氧化物两套不同成矿体系的锗独立矿物，就目前公开资料看，在全球都是独一份。”谈及这一世界级罕见现象，温汉捷语气格外郑重。
锗在地壳里十分稀少，一吨普通岩石里面，锗也就1.5克左右。要形成独立矿物，地质作用得把锗富集上百万倍，条件十分苛刻。
亿万年间，这片大地的成矿流体温度、物质成分剧烈更迭，历经多轮迥异的地质演化，最终造就两套截然不同的锗矿成矿谱系，为全球稀散金属成矿研究，补上了独一无二的天然样本。
“不止成矿机制独特，乌斯河锗矿的资源禀赋同样极具价值。”其单矿物氧化锗平均含量高达72%，氧化锗纯度位居全球已知矿物第二位，仅次于法国比利牛斯山产出的锗石（理想成分含100%二氧化锗）。
温汉捷特意解读这组亮眼数据：高纯度不代表可直接开采利用。该矿物在矿体中占比极低，依旧需要成熟的工业提纯工艺。但这一特性，精准解开了长期困扰业界的地质谜题：常规铅锌矿锗品位仅每吨几十克，而乌斯河局部矿体锗品位预估可达每吨1300多克。正是独立锗矿物的存在，造就了区域超高锗富集现象，为矿山选矿优化、资源高效回收，提供了实打实的技术参考。
科研的价值，永远着眼长远。一粒微米级的细小矿物，承载的是国家关键矿产的战略底气。在温汉捷看来，新矿物的发现只是开端。
“如果后续探明足够储量，雅安可以布局高纯锗深加工产业，延伸红外光学高新产业链，让本土矿产资源转化为高端产业。”
目前，长安大学已设立专项课题持续深耕研究。团队计划一至两年内形成完整地质调查报告，为地方决策提供科学支撑。同时，系统性摸清雅安成矿带锗资源分布、品位规律，持续探寻潜在新矿物，厘清乌斯河锗矿成矿机理，构建可复制、可推广的区域成矿预测模型。
作为四川五大矿产资源富集区之一，雅安坐拥57种矿产，地质禀赋得天独厚。
“目前，乌斯河锗矿仍处于矿物学深度研究阶段。”雅安市自然资源和规划局矿产资源综合管理科负责人廖小翠表示，雅安将严格遵循科学开发流程，依托全省关键矿产战略布局，稳步推进后续勘查与研究工作。
一粒仅有微米大小的矿物颗粒，凝结着近十年地质科研的坚守。乌斯河锗矿的发现，不仅丰富了人类对地球矿物世界的认知，也为我国战略稀散金属找矿工作提供了全新思路。
编辑：金艳
责任编辑：余凤
编审：吴山冠
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