Mineraal Davemaoiit (CaSiO3-perovskiit, suuruselt kolmas mineraal alumises vahevöökihis Maa omad sisemus) on avastatud pinnalt Earth esimest korda. See leiti teemandi seest lõksus. Perovskiiti leidub looduslikult AINULT sisemuse alumises mantlikihis Earth äärmiselt kõrge temperatuuri ja rõhu tingimustes. See on esimene interjööri avastus maa Looduses leiduv mineraal on geoloogia jaoks oluline sügavuse dünaamika paremaks mõistmiseks Earth.
Perovskiit on mineraal, mis koosneb kaltsiumtitaanoksiidist (CaTiO3). Kõiki muid sarnase kristallstruktuuriga mineraale nimetatakse perovskiidiks. See teeb perovskiidist ühendite klassi, millel on sama tüüpi kristallstruktuur kui CaTiO3 (perovskiit struktuur).
Kaltsium-silikaatperovskiit (CaSiO3-perovskiit või CaPv) on oluline mineraal, kuna see on suuruselt kolmas mineraal1 (7 mahuprotsenti) alumises vahevöökihis Maa omad interjöör ja mängib olulist rolli soojuse dünaamikas Maa omad interjöör. Et panna asjad perspektiivi, kolmest kihist Earth, moodustab vahevöö kiht tiheda ülekuumenenud südamiku ja õhukese väliskoorekihi vahel 84% Maa omad kogumaht, samas kui alumine vahevöökiht moodustab üksi 55 protsenti Earth ja ulatub 670 ja 2900 km sügavusele. Allolev tabel annab hetktõmmise perovskiidi asukohast Maa omad sees.
Tabel: Perovskiidirikka kihi koht Maa sisemuses
Perovskiidid koos teiste mantlikihis leiduvate mineraalidega mängivad süvavee dünaamikas võtmerolli maa mis hõlmab soojusülekannet südamikust pinna poole, mida nimetatakse vahevöö konvektsiooniks. Vaatamata oma rohkusele ja tähtsusele ei ole perovskiiti kunagi alumisest vahevöökihist välja võetud, sest see kaotab kõrgrõhutingimustest eemaldamisel oma struktuuri.
Teadlased on nüüd teatanud avastus kaltsiumsilikaatperovskiit teemandi lisamisel looduslikus proovis. Teemant leiti aastakümneid tagasi Botswanast Orapa kaevanduses ja USA mineraloog ostis selle 1987. aastal. Teadlaste meeskond oli teemanti juba paar aastat uurinud, et leida võimalikke lõksus olevaid sügavikuid.Earth mineraal.
Oliver Tschauneri juhitud uurimisrühm kasutas sünkrotronröntgendifraktsiooni, et uurida lõpmatult väikeste tumedate täppide sisemist struktuuri teemandis, mis arvati olevat perovskiit alumisest mantlikihist, ja suutis leida lõplikke tõendeid struktuurselt säilinud kuupmeetri CaSiO3-perovskiidist. seal2.
Täiendavad struktuuri- ja keemilised uuringud näitasid, et mineraalis oli suures koguses kinni jäänud kaaliumi, mis tähendab, et see perovskiit võib sisaldada kolme peamist soojust tootvat elementi (varem olid teada uraan ja toorium), mis mõjutavad soojuse teket Maa omad interjöör. Nad nimetasid mineraali "davemaoiidiks" (geofüüsik Ho-kwang "Dave" Mao järgi), mis kiideti heaks uue loodusliku mineraalina. Uurijad arvavad, et mineraal võis pärineda vahevöö alumisest kihist 650–900 km sügavusel Maa pinna all. 3,4.
Üllataval kombel CaSiO3 Perovskiit avastati 2018. aastal Lõuna-Aafrikast pärit süvamaa teemandist, kuid uurimisrühm ei väitnud, et see on ametlik. avastushttps://www.scientificeuropean.co.uk/sciences/biology/discovery-of-nitrogen-fixing-cell-organelle-nitroplast-in-a-eukaryotic-algae/ uuest mineraalist 5.
See avastus koos tulevikus rohkemate mineraalide avastustega peaks rikastama arusaama Maa vahevöö evolutsioonist.
***
viited:
- Zhang Z., et al 2021. CaSiO soojusjuhtivus3 perovskiit madalama vahevöö tingimustes. Physical Review B. Volume 104, Issue 18 – 1. Avaldatud 4. november 2021. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevB.104.184101
- Fei, Y. 2021. Alumisest vahevööst välja võetud perovskiit, Teadus. Avaldatud 11. novembril 2021. Vol 374, väljaanne 6569, lk 820–821. Teadus (2021). DOI: https://doi.org/10.1126/science.abm4742
- Tschauner, O. et al. Davemaoiidi, CaSiO3-perovskiidi avastamine mineraalina alumisest vahevööst. Teadus. 11. november 2021. Vol 374, väljaanne 6569, lk 891–894. DOI: https://doi.org/10.1126/science.abl8568
- Nevada Ülikool 2021. Uudised – uuringud lühidalt: esmakordselt avastati loodusest sisemine maavara. [Postitatud 15. novembril 2021. Veebis saadaval aadressil https://www.unlv.edu/news/release/research-brief-first-ever-interior-earth-mineral-discovered-nature
- Nestola, F., Korolev, N., Kopylova, M. et al. CaSiO3 perovskiit teemandis näitab ookeanilise maakoore ringlussevõttu alumisse vahevöösse. Nature 555, 237–241 (2018). https://doi.org/10.1038/nature25972
***
