Откривање на внатрешниот земјен минерал, Давемаоит (CaSiO3-перовскит) на површината на Земјата

Минералот Давемаоит (CaSiO3-перовскит, трет најзастапен минерал во долниот слој на обвивката на Земјината внатрешност) е откриена на површината на Земјата за прв пат. Пронајден е заробен во дијамант. Перовскитот природно се наоѓа САМО во долниот слој на обвивката од внатрешноста на Земјата при екстремно високи услови на температура и притисок. Ова е прво откритие за внатрешни работи Земјата минералот по природа е важен за геологијата за подобро разбирање на динамиката на длабоките Земјата.  

Перовскитот е минерал кој се состои од калциум титаниум оксид (CaTiO₃). Секој друг минерал со слична кристална структура се нарекува перовскит. Ова го прави перовскитот класа на соединенија кои имаат ист тип на кристална структура како CaTiO₃ (перовскит структура).    

Калциум-силикатен перовскит (CaSiO₃-перовскит или CaPv) е важен минерал бидејќи е трет најзастапен минерал¹ (7% по волумен) во долниот слој на обвивката на Земјината внатрешни работи и игра значајна улога во топлинската динамика на Земјината внатрешни работи. Да се ​​стават работите во перспектива, од трите слоја на Земјата, слојот на мантија, помеѓу густото супер загреано јадро и тенкиот надворешен слој на кора, сочинува 84% од Земјината вкупниот волумен додека само долниот слој на мантија опфаќа 55 проценти од Земјата и се протега од 670 и 2900 km во длабочина. Табелата подолу дава приказ на местото на перовскитот во Земјината ентериер.  

Табела: Место на слој богат со перовскит во внатрешноста на Земјата  

Перовскитите заедно со другите минерали во слојот на мантија играат клучна улога во динамиката на длабоките Земјата вклучува пренос на топлина од јадрото кон површината, наречена конвекција на обвивката. И покрај неговото изобилство и важност, перовскитот никогаш не бил изваден од долниот слој на обвивката, бидејќи ја губи својата структура кога се отстранува од условите под висок притисок.  

Истражувачите сега објавија Откритието на калциум силикат перовскит како дијамантско вклучување во природен примерок. Дијамантот беше пронајден во рудникот Орапа, Боцвана пред неколку децении и беше купен од минералог од САД во 1987 година. Тимот истражувачи го проучуваше дијамантот неколку години за сите заробени длабокиЗемјата минерал.  

Истражувачкиот тим предводен од Оливер Тшаунер употребил дифракција на синхротронска рендгенска зраци за да ја проучува внатрешната структура на бесконечно малите темни дамки во дијамантот за кој се смета дека е перовскит од долниот слој на мантија и успеал да најде дефинитивен доказ за структурно зачуван кубен CaSiO3-перовскит таму².  

Понатамошни структурни и хемиски студии покажаа дека минералот има големи количини на заробен калиум, што значи дека овој перовскит може да биде домаќин на три од главните елементи што произведуваат топлина (ураниум и ториум беа претходно познати) кои влијаат на создавањето топлина во Земјината внатрешни работи. Тие го нарекоа минералот „давемаоит“ (по геофизичарот Хо-кванг „Дејв“ Мао) кој беше одобрен како нов природен минерал. Истражувачите мислат дека минералот можеби потекнува од долниот слој на обвивката помеѓу 650 и 900 километри длабоко под површината на Земјата. ^3,4. 

Изненадувачки, CaSiO₃ Беше објавено дека перовскит е откриен во дијамант во длабоката Земја од Јужна Африка во 2018 година, но истражувачкиот тим не тврдеше официјално откритиеhttps://www.scientificeuropean.co.uk/sciences/biology/discovery-of-nitrogen-fixing-cell-organelle-nitroplast-in-a-eukaryotic-algae/ на нов минерал ⁵. 

Ова откритие, заедно со понатамошни откритија на повеќе минерали во иднина, треба да го збогати разбирањето за еволуцијата на обвивката на Земјата.  

***

Референци:  

1. Џанг З., и сор 2021. Топлинска спроводливост на CaSiO₃ перовскит при услови на долна мантија. Физички преглед Б. Том 104, број 18 – 1. Објавено на 4 ноември 2021 година. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevB.104.184101 

2. Феи, Ј. 2021. Перовскит изваден од долниот мантил, Наука. Објавено на 11 ноември 2021 година. Том 374, број 6569 стр. 820-821. Наука (2021). DOI: https://doi.org/10.1126/science.abm4742 

3. Цхаунер, О. и сор. Откривање на давемаоит, CaSiO3-перовскит, како минерал од долната обвивка. Науката. 11 ноември 2021 година. Том 374, број 6569 стр. 891-894. DOI: https://doi.org/10.1126/science.abl8568 

4. Универзитет во Невада 2021 година. Вести - Кратко истражување: Првиот внатрешен минерал од Земјата откриен во природата. [Објавено на 15 ноември 2021 година. Достапно онлајн на https://www.unlv.edu/news/release/research-brief-first-ever-interior-earth-mineral-discovered-nature  

5. Нестола, Ф., Королев, Н., Копилова, М. и сор. CaSiO3 перовскитот во дијамантот укажува на рециклирање на океанската кора во долната обвивка. Nature 555, 237-241 (2018). https://doi.org/10.1038/nature25972  

***