第一次 新礦石 以我科學家命名

〔記者郭怡君╱台北報導〕在地球至今發現的近四千種礦物中，終於出現了第一種以台灣科學家命名的礦物「玲根石」！

這種礦物最早由中央研究院地球所特聘研究員劉玲根在一九七八年於實驗室以人工方法合成，事隔二十多年才有德法等五國的科學家在不同隕石中找到同種礦物，國際礦物協會日前通過將它正名為「玲根石（Lingunite）」，以表彰劉玲根率先研究發現的貢獻。

所謂的「玲根石」，與花崗岩中的白色礦物「鈉長石」成分一模一樣，但化學結構更為緊密，是高溫高壓環境下的產物，有如石墨和鑽石，成分相同而結構不同。劉玲根最早合成出的「玲根石」比頭髮還細小，不但肉眼看不見，也無法切片在顯微鏡底下辨認，僅能靠Ｘ光繞射所得到的結晶圖譜推測它的結構。

在上海出生的劉玲根七歲隨國民政府撤退來台，台大地質系畢業後就到美國羅徹斯特大學攻讀博士，一九七四年應聘到澳洲國立大學任教，到一九九三年底才返台到中研院地球所任職。在澳洲教書研究期間，劉玲根曾耗費約十年進行一連串的造岩礦物高壓實驗，玲根石便是其中之一。

劉玲根當初將磨碎的鈉長石粉末放進「鑽石高壓砧」的設備中，運用雷射對粉末加溫，發現在攝氏一千度、兩萬大氣壓的環境下，鈉長石會先分解變成「硬玉和水晶」的混合物，當壓力升高到二十萬大氣壓，又會再度變身，形成新的礦物結構，也就是「玲根石」。

劉玲根指出，實驗室雖然能靠人工方法製造前所未見的新礦物，但要讓國際礦物協會承認並加以命名，必要條件就是得找出「此礦物會在自然界產生」的充分證據。

形成玲根石所需要的高溫高壓，約在離地球表面五百公里的深處才具備，目前鑽探地殼的技術僅能到達十餘公里深，在可預見的未來都無法靠開挖礦脈發現，唯有靠隕石撞擊地球瞬間所製造的高溫高壓，才能讓地表造岩礦物變身，進而讓人類發現。

法、德、美、中等四國共組的研究團隊一九九九年便在隕石中發現與「玲根石」結構相同的礦物，德國科學家回溯文獻紀錄後便特地寫信給劉玲根，希望發表時能以他的名字來命名此礦物，二○○○年又有另一批日本科學家在不同隕石中發現它的蹤跡，德法團隊去年向國際礦物協會提出玲根石的正式命名申請，終於在三月初獲得核可。

劉玲根 「石」在不簡單

〔記者郭怡君╱台北報導〕一般人大都知道構成人體和太陽的主要物質分別是水和氫，但一問起組成地球的主要物質，就鮮為人知了。除了「玲根石」，劉玲根一九七四年在實驗室另外合成的「劉氏石」，雖然還沒有被國際礦物協會正式承認它的命名，卻已被地科學界公認是地球內部最富含的礦物，幾乎構成一半的地球。

地球半徑將近六千四百公里，內部結構分為地殼、地函和地核，地殼就像蛋殼般僅是薄薄的一層，平均厚度僅三十五公里，從地殼下部到將近三千公里處稱為「地函」，由壓力造成的晶體結構變化，又讓地函依所含礦物不同而分為上地函和下地函。

劉玲根指出，藉由噴發岩漿等資料，科學界半世紀前就知道上地函的主要礦物是橄欖石、輝石和石榴子石，主要成分為矽酸鎂，而佔有地球質量達四十至五十％的下地函究竟由何種礦物構成，便是當年科學家最感興趣的研究題目之一。

劉玲根回憶，那時美國和日本兩大研究團隊爭相賣力投入，競爭非常激烈，終於在一九七四年初分別於著名的「科學（Science）」和「自然（Nature）」期刊發表結果指出，地函矽酸鎂在高溫高壓下會分解成混合氧化物，但劉玲根在澳洲所做的合成分析結果，卻是會變成「具有鈣鈦礦晶體構造的含鐵矽酸鎂」。

劉玲根的論文比美日團隊發表晚幾個月，後來在一九七六年的美日高壓地球物理研討會中，美國承認當初發表的實驗分析錯誤，日本也坦承無法重複自己的實驗結果，學界才公認劉的研究才是正解。

他並在一九八二年用地球化學的理論推估，九十五％的下地函都是由這種礦物構成。