Відкриття внутрішнього земного мінералу, давемаоїту (CaSiO3-перовскіт) на поверхні Землі

Мінерал Давемаоїт (CaSiO3-перовскіт, третій за поширеністю мінерал у нижньому мантійному шарі Земля інтер'єру) було виявлено на поверхні Земля вперше. Його знайшли в пастці в алмазі. Перовскіт у природі зустрічається ТІЛЬКИ в нижньому мантійному шарі внутрішньої частини Земля в умовах надзвичайно високої температури та тиску. Це перше в історії відкриття інтер'єру земля мінерал у природі важливий для геології для кращого розуміння динаміки глибин Земля.  

Перовскіт — мінерал, що складається з оксиду кальцію-титану (CaTiO₃). Будь-який інший мінерал, що має подібну кристалічну структуру, називається перовскітом. Це робить перовскіт класом сполук, які мають такий же тип кристалічної структури, що і CaTiO₃ (структура перовскіту).    

Кальцій-силікатний перовскіт (CaSiO₃-перовскіт або CaPv) є важливим мінералом, оскільки він є третім за поширеністю мінералом¹ (7% за об'ємом) у нижньому шарі мантії с Земля інтер'єру і відіграє значну роль у теплодинаміці Земля інтер'єр. Розглядати речі в перспективі, з трьох рівнів Земляшар мантії, між щільним перегрітим ядром і тонким зовнішнім шаром кори, становить 84% Земля загальний об’єм, тоді як лише нижній шар мантії становить 55 відсотків Земля і тягнеться від 670 до 2900 км в глибину. У наведеній нижче таблиці наведено знімок місця перовскіту в Земля інтер’єр.  

Таблиця: Місце багатого перовскітом шару в надрах Землі  

Перовскіти разом з іншими мінералами мантійного шару відіграють ключову роль у динаміці глибин земля передача тепла від ядра до поверхні називається мантійною конвекцією. Незважаючи на велику кількість і важливість, перовскіт ніколи не витягувався з нижнього шару мантії, тому що він втрачає свою структуру при вилученні з умов високого тиску.  

Зараз дослідники повідомили відкриття перовскіту силікату кальцію як включення алмазу в природному зразку. Діамант був знайдений у шахті Орапа, Ботсвана, кілька десятиліть тому і придбаний мінералогом із США в 1987 році. Команда дослідників протягом кількох років вивчала алмаз на наявність будь-яких захоплених глибин.Земля мінеральна.  

Дослідницька група під керівництвом Олівера Чаунера використовувала синхротронну рентгенівську дифракцію для вивчення внутрішньої структури нескінченно малих темних цяток в алмазі, який, як вважають, є перовскітом з нижнього шару мантії, і змогла знайти остаточні докази структурно збереженого кубічного CaSiO3-перовскіту. там².  

Подальші структурні та хімічні дослідження показали, що мінерал містить велику кількість захопленого калію, що свідчить про те, що цей перовскіт може містити три основні елементи, що виділяють тепло (уран і торій були відомі раніше), які впливають на виділення тепла в Земля інтер'єр. Вони назвали мінерал «давемаоїт» (на честь геофізика Хо-Кван «Дейв» Мао), який був затверджений як новий природний мінерал. Дослідники вважають, що мінерал міг походити з нижнього шару мантії на глибині від 650 до 900 км під поверхнею Землі. ^3,4. 

Як не дивно, CaSiO₃ Повідомлялося, що перовскіт було виявлено в глибоководному алмазі в Південній Африці в 2018 році, однак дослідницька група не стверджувала офіційно відкриттяhttps://www.scientificeuropean.co.uk/sciences/biology/discovery-of-nitrogen-fixing-cell-organelle-nitroplast-in-a-eukaryotic-algae/ нового мінералу ⁵. 

Це відкриття, у поєднанні з подальшими відкриттями нових мінералів у майбутньому, повинно збагатити розуміння еволюції мантії Землі.  

***

Список використаної літератури:  

1. Чжан З., та ін 2021. Теплопровідність CaSiO₃ перовскіт в умовах нижньої мантії. Physical Review B. Том 104, випуск 18 – 1. Опубліковано 4 листопада 2021 р. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevB.104.184101 

2. Фей, Ю. 2021. Перовскіт, отриманий з нижньої мантії, наук. Опубліковано 11 листопада 2021 р. Том 374, випуск 6569 с. 820-821. Наука (2021). DOI: https://doi.org/10.1126/science.abm4742 

3. Чаунер, О. та ін. Відкриття давемаоїту, CaSiO3-перовскіту, як мінералу з нижньої мантії. наук. 11 листопада 2021 р. Том 374, випуск 6569 с. 891-894. DOI: https://doi.org/10.1126/science.abl8568 

4. Університет Невади 2021. Новини – Коротко про дослідження: в природі виявлено вперше внутрішній земний мінерал. [Опубліковано 15 листопада 2021 року. Доступно в Інтернеті за адресою https://www.unlv.edu/news/release/research-brief-first-ever-interior-earth-mineral-discovered-nature  

5. Нестола Ф., Корольов Н., Копилова М. та ін. Перовскіт CaSiO3 в алмазі вказує на переробку океанічної кори в нижню мантію. Природа 555, 237–241 (2018). https://doi.org/10.1038/nature25972  

***