地球上最稀有的矿石

　　美国趣味科学网站1月1日发表题为《地球上最稀有的矿石》的文章，作者是伊丽莎白·雷恩，文章编译如下：
　　大多数人都见识过石英的神秘之美，但可能不知道它是地球上最常见的矿石。那么哪种矿石是最稀有的呢？
　　地球上最稀有的矿石是kyawthuite。目前存世的只有一颗晶体，是在缅甸的抹谷地区发现的。加州理工学院矿物数据库的资料显示，它是一颗小小的（1.61克拉）深橙色宝石，2015年得到了国际矿物学协会的官方认证。
　　然而，人们对kyawthuite知之甚少，所以让我们来看看现存的第二稀有的矿石。这就是佩因石（一般指红硅硼铝钙石），它看起来是深红色的六边形晶体。虽然现在它比以前更容易找到了，但这种矿石仍然很罕见，它的化学结构使其成为一个科学之谜。
　　自20世纪80年代以来一直在研究佩因石的加州理工学院矿物学教授乔治·罗斯曼说，1952年，英国宝石收藏家和交易商阿瑟·佩因在缅甸获得两颗深红色晶石。
　　佩因以为这些晶体是该地区有名的红宝石，但他不知道的是，它们实际上是远比红宝石稀有的矿石。
　　佩因石（得名于佩因）有时与红宝石和其他宝石一起出土。罗斯曼说，正因为如此，佩因在1954年把这些晶石捐赠给大英博物馆作进一步研究时认为它们是红宝石。1979年，另一个来自缅甸的佩因石样本现世。在2001年之前，这三块晶石是世界上已知仅存的佩因石样本。
　　罗斯曼对发现的第一块佩因石晶体——称为佩因石1号——进行了分析。
　　正是通过这项研究，罗斯曼确定了佩因石的元素构成。在红外光谱法中，科学家根据各元素如何吸收、反射和发出红外光来识别元素。在拉曼光谱法中，激光被用来散射可见光、红外光或紫外光，这些光会使分子发生独特的振动，使各元素能够被人识别。
　　罗斯曼还发现，大英博物馆科学家最初确定的佩因石的化学成分存在错误。虽然他们正确地识别出了铝、硼、钙和氧，却没有识别出锆元素。罗斯曼的另一个发现是佩因石呈红色的原因。它含有微量的钒和铬，这就容易让人误以为它是红宝石。
　　但是，为什么佩因石如此稀有呢？一方面，人们只在缅甸发现过它，但真正的原因在于它的构成。佩因石是一种硼酸盐晶体，这意味着它含有硼。它还含有锆。而众所周知，硼很难与锆相结合。事实上，佩因石是自然界中唯一将硼和锆结合在一起的矿石。
　　那么，为什么佩因石和其他许多宝石——比如kyawthuite——都出现在缅甸呢？罗斯曼对此的确提出了一个理论。当古老的冈瓦纳大陆在大约1.8亿年前开始分裂时，印度向北移动，与现在的南亚相撞。碰撞产生的压力和热量催生了一座岩石库，其中许多是宝石。罗斯曼认为，佩因石和其他硼酸盐矿石中的硼可能来自新形成的陆地周围的浅海。