Адкрыццё ўнутранага зямнога мінерала, давемаоіта (CaSiO3-перовскіт) на паверхні Зямлі

Мінерал Дэвемааіт (пераўскіт CaSiO3, трэці па распаўсюджанасці мінерал у ніжнім пласце мантыі Зямны інтэр'ер) быў выяўлены на паверхні ст Зямля упершыню. Ён быў знойдзены ўнутры алмаза. Пераўскіт у прыродзе сустракаецца ТОЛЬКІ ў ніжнім пласце мантыі ўнутранага пласта Зямля ва ўмовах надзвычай высокай тэмпературы і ціску. Гэта першае ў гісторыі адкрыццё інтэр'еру зямля мінералы ў прыродзе важныя для геалогіі для лепшага разумення дынамікі глыбінь Зямля.  

Пераўскіт - гэта мінерал, які складаецца з аксіду кальцыя-тытана (CaTiO₃). Любы іншы мінерал, які мае падобную крышталічную структуру, называецца перовскитом. Гэта робіць перовскит класам злучэнняў, якія маюць такі ж тып крышталічнай структуры, што і CaTiO₃ (структура перовскита).    

Кальцый-сілікатны перовскіт (CaSiO₃-перовскит або CaPv) з'яўляецца важным мінералам, таму што ён з'яўляецца трэцім па распаўсюджанасці мінералам¹ (7% аб'ёму) у ніжнім пласце мантыі в Зямны інтэр'еру і адыгрывае значную ролю ў цепладынаміцы ст Зямны інтэр'ер. Каб паставіць рэчы ў перспектыву, з трох слаёў Зямля, пласт мантыі, паміж шчыльным перагрэтым ядром і тонкім вонкавым пластом кары, складае 84% Зямны агульны аб'ём, у той час як толькі ніжні пласт мантыі складае 55 працэнтаў Зямля і распасціраецца ад 670 да 2900 км у глыб. У прыведзенай ніжэй табліцы прыведзены здымак месца перовскита ў Зямны ўнутры.  

Табліца: Месца багатага перовскітам пласта ў нетрах Зямлі  

Перовскиты нароўні з іншымі мінераламі ў пласце мантыі гуляюць ключавую ролю ў дынаміцы глыбіні зямля з удзелам перадачы цяпла ад ядра да паверхні, называецца мантыйнай канвекцыяй. Нягледзячы на ​​​​вялікую колькасць і важнасць, пераўскіт ніколі не быў здабыты з ніжняга пласта мантыі, таму што ён губляе сваю структуру пры выдаленні з умоў высокага ціску.  

Цяпер даследчыкі паведамілі адкрыццё перовскита сіліката кальцыя ў якасці ўключэння алмаза ў прыродным узоры. Алмаз быў знойдзены ў шахце Орапа ў Батсване некалькі дзесяцігоддзяў таму і быў набыты мінералогам з ЗША ў 1987 годзе. Каманда даследчыкаў некалькі гадоў вывучала алмаз на прадмет любых захопленых глыбокіхЗямля мінеральны.  

Даследчая група пад кіраўніцтвам Олівера Чаунера выкарыстала сінхратронную рэнтгенаўскую дыфракцыю для вывучэння ўнутранай структуры бясконца маленькіх цёмных плямак у алмазе, які лічыцца перовскітам з ніжняга пласта мантыі, і змагла знайсці канчатковыя доказы захаванасці кубічнага CaSiO3-перовскіта. там².  

Далейшыя структурныя і хімічныя даследаванні паказалі, што мінерал меў вялікую колькасць захопленага калію, што азначае, што гэты пераўскіт можа ўтрымліваць тры асноўныя цеплавыдзяляльныя элементы (уран і торый былі вядомыя раней), якія ўплываюць на выпрацоўку цяпла ў Зямны інтэр'ер. Яны назвалі мінерал «давемаоіт» (у гонар геафізіка Хо-Кванга «Дэйва» Мао), які быў ухвалены як новы прыродны мінерал. Даследчыкі мяркуюць, што мінерал мог паходзіць з ніжняга пласта мантыі на глыбіні ад 650 да 900 км пад паверхняй Зямлі. ^3,4. 

Як ні дзіўна, CaSiO₃ Паведамлялася, што ў 2018 годзе перовскит быў знойдзены ў глыбінным алмазе ў Паўднёвай Афрыцы, аднак даследчая група не заявіла пра гэта афіцыйна адкрыццёhttps://www.scientificeuropean.co.uk/sciences/biology/discovery-of-nitrogen-fixing-cell-organelle-nitroplast-in-a-eukaryotic-algae/ новага мінерала ⁵. 

Гэта адкрыццё ў спалучэнні з далейшымі адкрыццямі большай колькасці мінералаў у будучыні павінна ўзбагаціць разуменне эвалюцыі мантыі Зямлі.  

***

Спасылкі:  

1. Чжан З., і інш 2021. Цеплаправоднасць CaSiO₃ перовскіт ва ўмовах ніжняй мантыі. Physical Review B. Том 104, выпуск 18 – 1. Апублікаваны 4 лістапада 2021 г. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevB.104.184101 

2. Фэй, Ю. 2021 г. Пяроўскіт, атрыманы з ніжняй мантыі, навук. Апублікавана 11 лістапада 2021 г. Т. 374, Выпуск 6569 С. 820-821. Навука (2021). DOI: https://doi.org/10.1126/science.abm4742 

3. Чаунер, О. і інш. Адкрыццё давемааіта, CaSiO3-перовскіта, як мінерала з ніжняй мантыі. Навука. 11 лістапада 2021 г. Т. 374, выпуск 6569 С. 891-894. DOI: https://doi.org/10.1126/science.abl8568 

4. Універсітэт Невады 2021. Навіны - Коратка даследаванне: упершыню ў прыродзе знойдзены зямны мінерал унутраных памяшканняў. [Апублікавана 15 лістапада 2021 г. Даступна ў Інтэрнэце па адрасе https://www.unlv.edu/news/release/research-brief-first-ever-interior-earth-mineral-discovered-nature  

5. Нястола Ф., Каралёў Н., Капылова М. і інш. Пераўскіт CaSiO3 у алмазе паказвае на перапрацоўку акіянічнай кары ў ніжнюю мантыю. Прырода 555, 237–241 (2018). https://doi.org/10.1038/nature25972  

***