Ontdekking van binne-aardmineraal, Davemaoiet (CaSiO3-perovskiet) op die aarde se oppervlak

Die mineraal Davemaoiet (CaSiO3-perovskiet, die derde volopste mineraal in die onderste mantellaag van aarde se binnekant) is op die oppervlak van die ontdek Aarde vir die eerste keer. Dit is vasgevang in 'n diamant gevind. Perovskiet word natuurlik SLEGS in die onderste mantellaag van die binnekant van die aangetref Aarde onder uiters hoë temperatuur- en druktoestande. Hierdie eerste ontdekking van binneland aarde mineraal in die natuur is belangrik vir geologie vir 'n beter begrip van dinamika van diep Aarde.  

Perovskiet is 'n mineraal wat bestaan ​​uit kalsiumtitaniumoksied (CaTiO₃). Enige ander mineraal met soortgelyke kristalstruktuur word 'n perovskiet genoem. Dit maak perovskiet 'n klas verbindings wat dieselfde tipe kristalstruktuur as CaTiO het₃ (perovskietstruktuur).    

Kalsium-silikaat perovskiet (CaSiO₃-perovskiet of CaPv) is 'n belangrike mineraal omdat dit die derde volopste mineraal is¹ (7% per volume) in die onderste mantellaag van aarde se binneland en speel 'n beduidende rol in die hitte dinamika van aarde se binnekant. Om dinge in perspektief te plaas, van die drie lae van Aarde, die mantellaag, tussen digte oorverhitte kern en dun buitenste korslaag, maak 84% uit aarde se totale volume terwyl die onderste mantellaag alleen 55 persent van die Aarde en strek van 670 en 2900 km in diepte. Die tabel hieronder gee 'n momentopname van die plek van perovskiet in aarde se binneland.  

Tabel: Plek van perovskietryke laag in die aarde se binneste  

Perovskiete saam met ander minerale in die mantellaag speel 'n sleutelrol in die dinamika van diep aarde wat hitte-oordrag van kern na oppervlak behels, genoem mantelkonveksie. Ten spyte van sy oorvloed en belangrikheid, is perovskiet nog nooit uit die onderste mantellaag gehaal nie, omdat dit sy struktuur verloor wanneer dit uit sy hoëdruktoestande verwyder word.  

Navorsers het nou berig ontdekking kalsiumsilikaatperovskiet as 'n diamantinsluiting in 'n natuurlike monster. Die diamant is dekades gelede in Orapa-myn, Botswana gevind en is in 1987 deur 'n mineraloloog van die VSA gekoop. Die span navorsers het die diamant vir 'n paar jaar bestudeer vir enige vasgevang diep-Aarde minerale.  

Die navorsingspan onder leiding van Oliver Tschauner het sinchrotron x-straaldiffraksie gebruik om die interne struktuur van die oneindig klein donker spikkels in 'n diamant wat vermoedelik perovskiet van die onderste mantellaag is te bestudeer en kon definitiewe bewyse vind van struktureel bewaarde kubieke CaSiO3-perovskiet daar².  

Verdere strukturele en chemiese studies het aangedui dat die mineraal groot hoeveelhede vasgevang kalium gehad het, wat impliseer dat hierdie perovskiet drie van die belangrikste hitteproduserende elemente (uraan en torium was voorheen bekend) kan huisves wat hitte-opwekking in aarde se binnekant. Hulle het die mineraal "davemaoite" genoem (na die geofisikus Ho-kwang "Dave" Mao) wat as 'n nuwe natuurlike mineraal goedgekeur is. Die navorsers dink dat die mineraal moontlik afkomstig is van onderste mantellaag tussen 650 en 900 km diep onder die aarde se oppervlak ^3,4. 

Verbasend genoeg, CaSiO₃ Daar is berig dat perovskiet in 2018 in 'n diep-aarde-diamant van Suid-Afrika ontdek is, maar die navorsingspan het nie amptelik geëis nie. ontdekkinghttps://www.scientificeuropean.co.uk/sciences/biology/discovery-of-nitrogen-fixing-cell-organelle-nitroplast-in-a-eukariotic-algae/ van 'n nuwe mineraal ⁵. 

Hierdie ontdekking, in samewerking met verdere ontdekkings van meer minerale in die toekoms, behoort die begrip van evolusie van die Aarde se mantel te verryk.  

***

Verwysings:  

1. Zhang Z., et al 2021. Termiese geleidingsvermoë van CaSiO₃ perovskiet by laer manteltoestande. Fisiese resensie B. Volume 104, Uitgawe 18 – 1. Gepubliseer 4 November 2021. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevB.104.184101 

2. Fei, Y. 2021. Perovskiet uit die onderste mantel gehaal, Wetenskap. Gepubliseer 11 Nov 2021. Vol 374, Uitgawe 6569 pp. 820-821. Wetenskap (2021). DOI: https://doi.org/10.1126/science.abm4742 

3. Tschauner, O. et al. Ontdekking van davemaoiet, CaSiO3-perovskiet, as 'n mineraal uit die onderste mantel. Wetenskap. 11 Nov 2021. Vol 374, Uitgawe 6569 pp. 891-894. DOI: https://doi.org/10.1126/science.abl8568 

4. Universiteit van Nevada 2021. Nuus – Navorsing in kort: Eerste ooit binne-aardmineraal wat in die natuur ontdek is. [Geplaas 15 November 2021. Aanlyn beskikbaar by https://www.unlv.edu/news/release/research-brief-first-ever-interior-earth-mineral-discovered-nature  

5. Nestola, F., Korolev, N., Kopylova, M. et al. CaSiO3 perovskiet in diamant dui op die herwinning van oseaniese kors in die onderste mantel. Nature 555, 237–241 (2018). https://doi.org/10.1038/nature25972  

***