РЕКЛАМА

Откриване на вътрешен земен минерал, давемаоит (CaSiO3-перовскит) на земната повърхност

НАУКИЗЕМНА НАУКАОткриване на вътрешен земен минерал, давемаоит (CaSiO3-перовскит) на земната повърхност

Минералът Davemaoite (CaSiO3-перовскит, третият най-разпространен минерал в долния мантиен слой на вътрешността на Земята) е открит на повърхността на Земята за първи път. Намерено е в капан в диамант. Перовскитът се намира естествено САМО в долния мантиен слой във вътрешността на Земята при условия на изключително висока температура и налягане. Това първо откриване на вътрешен земен минерал в природата е важно за геологията за по-добро разбиране на динамиката на дълбоката Земя.  

Перовскитът е минерал, състоящ се от калциев титанов оксид (CaTiO3). Всеки друг минерал с подобна кристална структура се нарича перовскит. Това прави перовскит клас съединения, които имат същия тип кристална структура като CaTiO3 (перовскитна структура).    

Калциево-силикатен перовскит (CaSiO3-перовскит или CaPv) е важен минерал, защото е третият най-разпространен минерал1 (7 обемни %) в долния мантиен слой на Земяна интериора и играе значителна роля в топлинната динамика на Земяинтериор на. За да погледнем нещата в перспектива, от трите слоя на Земята, слоят на мантията, между плътното супер загрято ядро ​​​​и тънкия външен слой на кората, съставлява 84% от общия обем на Земята, докато само долният мантиен слой съставлява 55% от Земя и се простира от 670 до 2900 км в дълбочина. Таблицата по-долу дава моментна снимка на мястото на перовскит във вътрешността на Земята.  

Таблица: Място на богат на перовскит слой във вътрешността на Земята  

Дълбочина (от повърхността до ядрото)  Земният слой  


температура 


Състав и състояние  


0-100 км  Кора    
100-670 км  Външна мантия (горна мантия)  200 °C до 900 °C 
почти изключително твърдо, може да тече много бавно, изградено от скали, около 55% оливин и 35% пироксен и 5 до 10% калциев оксид и алуминиев оксид. 
670 –2900 км  Вътрешна мантия  (долна мантия) 


1650 °C до 2350 °C 


съставен основно от три минерала – бриджманит, феропериклаз и калциево-силикатен перовскит (CaSiO3-перовскит). Скалите на мантията имат пластичност, така че пълзят в отговор на температура и налягане. Мантийната конвекция е феноменът на движение нагоре на материал на мантия, пренасящ топлина от ядрото към повърхността.   
2900 - 5100 км  Външно ядро  
2204 °C до 4982 °C изработени от течни метали 
5100 - 6378 км  Вътрешно ядро  
4,982 ° C 
изработени от твърди метали  

Перовскитите заедно с други минерали в мантийния слой играят ключова роля в динамиката на дълбоката земя, включваща пренос на топлина от ядрото към повърхността, наречена мантийна конвекция. Въпреки изобилието и важността си, перовскитът никога не е бил извличан от долния мантиен слой, тъй като губи структурата си при отстраняване от условията на високо налягане.  

Сега изследователите съобщават за откриване на калциев силикат перовскит като диамантно включване в естествена проба. Диамантът е открит в мина Орапа, Ботсвана преди десетилетия и е закупен от минералог от САЩ през 1987 г. Екипът от изследователи е изучавал диаманта в продължение на няколко години за всеки уловен дълбокоземен минерал.  

Изследователският екип, ръководен от Оливър Чаунер, използва синхротронна рентгенова дифракция, за да проучи вътрешната структура на безкрайно малките тъмни петна в диамант, за който се смята, че е перовскит от долния мантиен слой и успя да намери окончателни доказателства за структурно запазен кубичен CaSiO3-перовскит там2.  

По-нататъшни структурни и химични изследвания показват, че минералът има големи количества уловен калий, което предполага, че този перовскит може да побере три от основните елементи, произвеждащи топлина (уран и торий бяха известни преди), които влияят на генерирането на топлина във вътрешността на Земята. Те нарекоха минерала „давемаоит“ (на името на геофизика Хо-куанг „Дейв“ Мао), който беше одобрен като нов природен минерал. Изследователите смятат, че минералът може да произхожда от долния слой на мантията между 650 и 900 км дълбочина под земната повърхност 3,4

Изненадващо, CaSiO3 Съобщава се, че перовскитът е открит в дълбокоземен диамант от Южна Африка през 2018 г., но изследователският екип не е заявил официално откритие на нов минерал 5

Това откритие, във връзка с по-нататъшни открития на повече минерали в бъдеще, трябва да обогати разбирането за еволюцията на земната мантия.  

***

Литература:  

  1. Джан З., и др 2021. Топлопроводимост на CaSiO3 перовскит при условия на по-ниска мантия. Физически преглед B. Том 104, брой 18 – 1. Публикувано на 4 ноември 2021 г. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevB.104.184101 
  1. Фей, Й. 2021. Перовскит, извлечен от долната мантия, Наука. Публикувана на 11 ноември 2021 г. Том 374, брой 6569 стр. 820-821. Наука (2021). DOI: https://doi.org/10.1126/science.abm4742 
  1. Чаунер, О. и др. Откриване на давемаоит, CaSiO3-перовскит, като минерал от долната мантия. наука. 11 ноември 2021 г. Том 374, брой 6569 стр. 891-894. DOI: https://doi.org/10.1126/science.abl8568 
  1. Университет на Невада 2021. Новини – Накратко изследвания: Първият по рода си вътрешен земен минерал, открит в природата. [Публикувано на 15 ноември 2021 г. Предлага се онлайн на адрес https://www.unlv.edu/news/release/research-brief-first-ever-interior-earth-mineral-discovered-nature  
  1. Нестола, Ф., Королев, Н., Копилова, М. и др. CaSiO3 перовскитът в диаманта показва рециклирането на океанската кора в долната мантия. Природа 555, 237–241 (2018). https://doi.org/10.1038/nature25972  

*** 

Умеш Прасад
Умеш Прасадhttps://www.UmeshPrasad.org
Главен редактор, Scientific European

Абонирай се за нашия бюлетин

Да се ​​актуализира с всички най-нови новини, оферти и специални съобщения.

- Реклама -

Най-популярни статии

Открита нова форма: скутоид

Открита е нова геометрична форма, която позволява...

Проучване на Ischgl: Разработване на стаден имунитет и стратегия за ваксина срещу COVID-19

Рутинно серо-наблюдение на населението за оценка на наличието на...

Xenobot: Първото живо, програмируемо създание

Изследователите са адаптирали живи клетки и са създали нови живи...
- Реклама -
99,805Феновекато
69,906последователиСледвай ни
6,333последователиСледвай ни
31АбонатиЗапиши се