Descoperirea mineralului interior al Pământului, Davemaoit (CaSiO3-perovskit) pe suprafața Pământului

Mineralul Davemaoit (CaSiO3-perovskit, al treilea cel mai abundent mineral din stratul inferior al mantalei) A Pământului interior) a fost descoperit la suprafata Pământ pentru prima dată. A fost găsit prins în interiorul unui diamant. Perovskitul se găsește în mod natural NUMAI în stratul inferior al mantalei din interiorul Pământ în condiții de temperatură și presiune extrem de ridicate. Această primă descoperire a interiorului Pământ mineralul în natură este important pentru geologie pentru o mai bună înțelegere a dinamicii adâncimii Pământ.  

Perovskitul este un mineral format din oxid de calciu titan (CaTiO₃). Orice alt mineral care are o structură cristalină similară se numește perovskit. Acest lucru face ca perovskitul să fie o clasă de compuși care au același tip de structură cristalină ca și CaTiO₃ (structură perovskită).    

Perovskit de silicat de calciu (CaSiO₃-perovskitul sau CaPv) este un mineral important deoarece este al treilea cel mai abundent mineral¹ (7% din volum) în stratul de manta inferior al A Pământului interior și joacă un rol semnificativ în dinamica căldurii a A Pământului interior. Pentru a pune lucrurile în perspectivă, din cele trei straturi ale Pământ, stratul de manta, între miezul dens supraîncălzit și stratul subțire de crustă exterioară, reprezintă 84% din A Pământului volumul total în timp ce stratul inferior de manta singur cuprinde 55 la sută din Pământ și se întinde de la 670 și 2900 km în adâncime. Tabelul de mai jos oferă o vedere instantanee a locului perovskitului în A Pământului interior.  

Tabel: Locul stratului bogat de perovskit în interiorul Pământului  

Perovskiții împreună cu alte minerale din stratul de manta joacă un rol cheie în dinamica adâncimii Pământ implicând transferul de căldură de la miez către suprafață, numit convecție a mantalei. În ciuda abundenței și importanței sale, perovskitul nu a fost niciodată recuperat din stratul inferior al mantalei, deoarece își pierde structura când este îndepărtat din condițiile sale de înaltă presiune.  

Cercetătorii au raportat acum descoperire de perovskit de silicat de calciu ca incluziune de diamant într-o probă naturală. Diamantul a fost găsit în mina Orapa, Botswana cu zeci de ani în urmă și a fost achiziționat de un mineralog din SUA în 1987. Echipa de cercetători a studiat diamantul de câțiva ani pentru orice capcană în adâncime.Pământ mineral.  

Echipa de cercetare condusă de Oliver Tschauner a folosit difracția cu raze X cu sincrotron pentru a studia structura internă a petelor întunecate infinitezimal de mici dintr-un diamant considerat a fi perovskit din stratul inferior al mantalei și a reușit să găsească dovezi definitive ale perovskitului cubic CaSiO3 conservat structural. Acolo².  

Studii structurale și chimice ulterioare au indicat că mineralul avea cantități mari de potasiu prins, ceea ce implică faptul că acest perovskit ar putea găzdui trei dintre principalele elemente producătoare de căldură (uraniul și toriu erau cunoscute anterior) care influențează generarea de căldură în A Pământului interior. Ei au numit mineralul „davemaoite” (după geofizicianul Ho-kwang „Dave” Mao), care a fost aprobat ca un nou mineral natural. Cercetătorii cred că mineralul ar fi putut proveni din stratul inferior al mantalei, între 650 și 900 km adâncime sub suprafața Pământului. ^3,4. 

În mod surprinzător, CaSiO₃ S-a raportat că perovskitul a fost descoperit într-un diamant de adâncime din Africa de Sud în 2018, însă echipa de cercetare nu a declarat oficial descoperirehttps://www.scientificeuropean.co.uk/sciences/biology/discovery-of-nitrogen-fixing-cell-organelle-nitroplast-in-a-eukaryotic-algae/ a unui nou mineral ⁵. 

Această descoperire, împreună cu descoperirile ulterioare ale mai multor minerale în viitor, ar trebui să îmbogățească înțelegerea evoluției mantalei Pământului.  

***

Referinte:  

1. Zhang Z., et al 2021. Conductivitatea termică a CaSiO₃ perovskitul în condițiile mantalei inferioare. Revista fizică B. Volumul 104, Numărul 18 – 1. Publicat 4 noiembrie 2021. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevB.104.184101 

2. Fei,Y. 2021. Perovskit extras din mantaua inferioară, Science. Publicat 11 nov 2021. Vol 374, Issue 6569 pp. 820-821. Știință (2021). DOI: https://doi.org/10.1126/science.abm4742 

3. Tschauner, O. et al. Descoperirea davemaoitei, CaSiO3-perovskite, ca mineral din mantaua inferioară. Ştiinţă. 11 nov 2021. Vol 374, Issue 6569 pp. 891-894. DOI: https://doi.org/10.1126/science.abl8568 

4. Universitatea din Nevada 2021. Știri – Cercetare pe scurt: primul mineral interior al pământului descoperit în natură. [Postat pe 15 noiembrie 2021. Disponibil online la https://www.unlv.edu/news/release/research-brief-first-ever-interior-earth-mineral-discovered-nature  

5. Nestola, F., Korolev, N., Kopylova, M. et al. Perovskitul CaSiO3 în diamant indică reciclarea crustei oceanice în mantaua inferioară. Nature 555, 237–241 (2018). https://doi.org/10.1038/nature25972  

***