廣州地球化學研究所陳鳴研究員與北京高壓科學研究中心束今賦研究員帶領的團隊通過對我國的第一個隕石坑—岫巖隕石坑中巖石和礦物的沖擊變質效應分析，發現了一種新礦物——一種超尖晶石結構的MgFe₂O₄多形。

這個新發現的天然礦物具有重大科學意義，為此該團隊用享譽世界、國際高溫高壓領軍人物、美藉華裔科學家毛河光院士命名。該重要高壓新礦物已獲得國際礦物學協會（IMA）新礦物命名及分類委員會（CNMNC）投票通過，正式獲得批準命名為“Maohokite”（ 礦物編號：IMA No. 2017-047）， 中文名：”毛河光礦”。

對于任何一種礦物的命名都必須在自然中找到該礦物的原型，比如橄欖石，石英等。然而對于我們現在能達到的地球內部區域非常有限，有大量的高溫高壓礦物存在于地幔深部，然而大部分這些深部礦物經歷漫長的地質活動難以被帶到地球表面而被保留下來。因此，我們對于地球深部天然礦物的了解，主要通過高溫高壓實驗合成和地球物理分析途徑。經歷了星球碰撞的巖石，如沖擊變質隕石和地球隕石坑巖石為我們提供了獲得天然高壓礦物的重要來源，如柯石英，斯石英，金剛石、阿基墨石、鎂鐵榴石、林伍德石，布立基曼石等等，這些高壓礦物被認為是地球深部的重要物質組成。通過實驗模擬這些深部礦物的形成條件我們就可以推測他們在地球內部的位置及推測對應的地球深部的溫度壓力條件。

廣州地球化學研究所與北京高壓科學研究中心合作對岫巖隕石坑沖擊變質礦物的分析，發現了新礦物“毛河光礦”。通過成份，結構等的表征，發現該新礦物具有與鎂鐵礦MgFe₂O₄相同的化學組分，然而具有更致密的結構—超尖晶石結構，證實這是鎂鐵礦的一種高壓多形（Meteorit. Planet. Sci. doi：10.1111/maps.13222, 2018）。“毛河光先生等人早年在實驗室中合成了鎂鐵礦的高壓相，但一直沒有在自然環境中找到對應的天然原石”，束今賦研究員提到。

“在所研究的巖石中不僅有高壓相的“毛河光礦”，還有低壓相鎂鐵礦。從高壓，低壓相的共存，這是由于隕石撞擊過程引起的高壓持續時間十分短暫，形成納米尺度的“毛河光礦”，陳鳴研究員說道。

除了“毛河光礦”，陳鳴帶領的團隊還在此次研究的鐵白云石中發現了天然的納米金剛石。“通常情況下天然金剛石的產生都由于碳酸鹽熔體與金屬鐵等還原劑發生化學反應的結果”，陳鳴等認為：“這意味著鐵白云石這種鐵鎂碳酸鹽在撞擊產生的高溫高壓下發生亞固態自氧化還原反應生成納米尺寸的金剛石，同時伴隨著二價鐵被氧化為三價鐵而生成了 “毛河光礦”（MgFe³⁺₂O₄）”。所以他們發現了天然金剛石形成的新機理（PNAS, 115, 2676-2680 (2018)）。

在這個隕石坑里，還發現了大量高溫高壓礦物如柯石英（SiO₂）萊氏石（ZrSiO₄），還有金紅石（Ⅱ）等。通過對與“毛河光礦”共存的其他高壓礦物生成條件的對比，陳鳴等人估算出了“毛河光礦”的生成條件為25-45 GPa， 800-900℃。“此條件剛好對應地球的下地幔。根據現有的地球礦物模型，組成地幔的主要礦物是布里基曼石和鐵方鎂石，這兩種礦物中的鐵元素都是二價的，而毛河光礦是一種三價鐵的高壓礦物。因此天然“毛河光礦”的發現為下地幔三價鐵的存在提供了有力證據。既然其他兩種主要礦物中的鐵是二價的，那也說明“毛河光礦”是下地幔礦物三價鐵的主要載體并且是下地幔中潛在的重要礦物組成之一”，陳鳴研究員解釋說。“根據IMA要求在批準礦物命名的兩年內在一國際學術刊物發表相關論文。這個礦物現在落實了（Meteorit. Planet. Sci.doi：10.1111/maps.13222, 2018）”，陳鳴研究員補充道。

毛河光先生認為：廣州地化所陳鳴研究員與北京高壓科學研究中心束今賦研究員等的合作研究主要有三個方面的重要意義：一個是發現了毛河光礦，另一個發現了納米金剛石，再一個更有意義的是發現天然金剛石形成的新機理。

 毛河光簡介

中國科學院院士，1941年生于上海，1963年畢業于國立臺灣大學，1968年獲美國羅切斯特大學博士學位；美國華盛頓卡內基研究院地球物理研究所研究員，長期從事高壓科學與技術的研究工作，在高壓實驗技術、高壓物理、地球與行星內部科學、高壓化學、高壓材料學等廣闊領域，開創了一系列舉世矚目的工作，引領和造就了近半世紀來全世界高壓科學與技術的先河和爆發。毛河光院士首次解決了百萬大氣壓的產生和標定問題，創建了多種微區原位測量高壓下物質結構和性質的實驗方法與實驗系統，利用高壓解決了讓“鉆石快速長大”的科學難題。現在，國際上靜態超高壓研究多數都使用他發明的高壓裝置、壓力標準與實驗技術或引用他的研究成果，他是公認的當今世界上最杰出的高壓科學家。