Открытие недр Земли, Давемаоита (CaSiO3-перовскита) на поверхности Земли

Минерал Давемаоит (CaSiO3-перовскит, третий по распространенности минерал в нижнем мантийном слое Земли интерьер) был обнаружен на поверхности Земля в первый раз. Его нашли внутри алмаза. Перовскит встречается в природе ТОЛЬКО в нижнем мантийном слое недр Земля в условиях чрезвычайно высоких температур и давлений. Это первое в истории открытие интерьера земля Минерал в природе важен для геологии для лучшего понимания динамики глубинных Земля.  

Перовскит - это минерал, состоящий из оксида кальция и титана (CaTiO₃). Любой другой минерал, имеющий подобную кристаллическую структуру, называется перовскитом. Это делает перовскит классом соединений, которые имеют тот же тип кристаллической структуры, что и CaTiO.₃ (структура перовскита).    

Кальций-силикатный перовскит (CaSiO₃-перовскит или CaPv) является важным минералом, потому что это третий по распространенности минерал¹ (7% по объему) в нижнем слое мантии Земли внутри помещения и играет значительную роль в тепловой динамике Земли interior. To put things in perspective, of the three layers of Земля, слой мантии, между плотным перегретым ядром и тонким слоем внешней коры, составляет 84% Земли общего объема, в то время как только нижний слой мантии составляет 55 процентов Земля и простирается на глубину от 670 до 2900 км. В таблице ниже представлен снимок места перовскита в Земли интерьер.  

Таблица: Место богатого перовскитом слоя в недрах Земли  

Perovskites along with other minerals in the mantle layer play a key role in the dynamics of deep земля involving heat transfer from core towards surface, called mantle convection. Despite its abundance and importance, perovskite has never been retrieved from the lower mantle layer, because it loses its structure on being removed from its high-pressure conditions.  

Researchers have now reported открытие of calcium silicate perovskite as a diamond inclusion in a natural sample. The diamond was found in Orapa mine, Botswana decades ago and was purchased by a mineralogist of USA in 1987. The team of researchers had been studying the diamond for few years for any entrapped deep-Земля минеральная.  

Исследовательская группа во главе с Оливером Чаунером использовала синхротронную дифракцию рентгеновских лучей для изучения внутренней структуры бесконечно маленьких темных пятнышек в алмазе, который, как считается, является перовскитом из нижнего слоя мантии, и смогла найти убедительные доказательства структурно сохранившейся кубической CaSiO3-перовскита. там².  

Further structural and chemical studies indicated that the mineral had large amounts of trapped potassium implying that this perovskite could host three of the major heat-producing elements (uranium and thorium were previously known) which influence heat generation in Земли interior. They named the mineral “davemaoite” (after geophysicist Ho-kwang “Dave” Mao) which was approved as a new natural mineral. The researchers think that the mineral may have originated from lower mantle layer between 650 and 900 km deep below the Earth’s surface ^3,4. 

Удивительно, но CaSiO₃ perovskite was reported to be discovered in a deep-Earth diamond from South Africa in 2018 however the research team had not claimed official discoveryhttps://www.scientificeuropean.co.uk/sciences/biology/discovery-of-nitrogen-fixing-cell-organelle-nitroplast-in-a-eukaryotic-algae/ of a new mineral ⁵. 

Это открытие, в сочетании с дальнейшими открытиями большего количества минералов в будущем, должно обогатить понимание эволюции мантии Земли.  

Ссылки:  

1. Чжан З., и др. 2021. Теплопроводность CaSiO.₃ перовскит в условиях нижней мантии. Physical Review B. Том 104, выпуск 18–1. Опубликован 4 ноября 2021 г. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevB.104.184101 

2. Фэй, Ю. 2021. Извлечение перовскита из нижней мантии // Наука. Опубликовано 11 ноября 2021 г. Том 374, выпуск 6569, стр. 820-821. Наука (2021 г.). DOI: https://doi.org/10.1126/science.abm4742 

3. Чаунер, О. и др.. Открытие давемаита CaSiO3-перовскита как минерала из нижней мантии. Наука. 11 ноября 2021 г. Том 374, выпуск 6569, стр. 891-894. DOI: https://doi.org/10.1126/science.abl8568 

4. Университет Невады 2021. Новости - Краткое исследование: первый в истории внутренний минерал Земли обнаружен в природе. [Опубликовано 15 ноября 2021 г. Доступно в Интернете по адресу https://www.unlv.edu/news/release/research-brief-first-ever-interior-earth-mineral-discovered-nature  

5. Нестола Ф., Королев Н., Копылова М. и др.. Перовскит CaSiO3 в алмазе указывает на рециклинг океанической коры в нижнюю мантию. Nature 555. С. 237–241 (2018). https://doi.org/10.1038/nature25972