Het mineraal Davemaoiet (CaSiO3-perovskiet, het derde meest voorkomende mineraal in de onderste mantellaag van aarde interieur) is ontdekt op het oppervlak van de De aarde Voor de eerste keer. Het werd gevangen gevonden in een diamant. Perovskiet wordt van nature ALLEEN aangetroffen in de onderste mantellaag van de binnenkant van de aarde De aarde onder extreem hoge temperatuur- en drukomstandigheden. Deze allereerste ontdekking van het interieur aarde mineraal in de natuur is belangrijk voor de geologie voor een beter begrip van de dynamiek van diepte De aarde .
Perovskiet is een mineraal dat bestaat uit calciumtitaanoxide (CaTiO3). Elk ander mineraal met een vergelijkbare kristalstructuur wordt een perovskiet genoemd. Dit maakt perovskiet een klasse van verbindingen die dezelfde soort kristalstructuur hebben als CaTiO3 (perovskietstructuur).
Calciumsilicaat perovskiet (CaSiO3-perovskiet of CaPv) is een belangrijk mineraal omdat het het derde meest voorkomende mineraal is1 (7 vol%) in de onderste mantellaag van aarde interieur en speelt een belangrijke rol in de warmtedynamiek van aarde interieur. Om de zaken in perspectief te plaatsen, van de drie lagen van De aarde De mantellaag, tussen de dichte, oververhitte kern en de dunne buitenste korstlaag, maakt 84% uit aarde totale volume, terwijl de onderste mantellaag alleen al 55 procent van het volume uitmaakt De aarde en strekt zich uit van 670 tot 2900 km diep. De onderstaande tabel geeft een momentopname van de plaats van perovskiet in aarde interieur.
Tabel: Plaats van perovskietrijke laag in het binnenste van de aarde
Perovskieten spelen samen met andere mineralen in de mantellaag een sleutelrol in de dynamiek van diepte aarde waarbij sprake is van warmteoverdracht van de kern naar het oppervlak, genaamd mantelconvectie. Ondanks zijn overvloed en belang is perovskiet nooit uit de onderste mantellaag teruggevonden, omdat het zijn structuur verliest wanneer het wordt verwijderd uit de hogedrukomstandigheden.
Dat hebben onderzoekers nu gerapporteerd ontdekking van calciumsilicaat-perovskiet als diamantinsluiting in een natuurlijk monster. De diamant werd tientallen jaren geleden gevonden in de Orapa-mijn in Botswana en werd in 1987 gekocht door een mineraloog uit de VS. Het team van onderzoekers bestudeerde de diamant al enkele jaren op eventuele ingesloten diepten.De aarde mineraal.
Het onderzoeksteam onder leiding van Oliver Tschauner gebruikte synchrotron-röntgendiffractie om de interne structuur van de oneindig kleine donkere stippen te bestuderen in een diamant waarvan wordt aangenomen dat het perovskiet is uit de onderste mantellaag en kon definitief bewijs vinden van structureel bewaard gebleven kubieke CaSiO3-perovskiet daar2.
Verdere structurele en chemische studies gaven aan dat het mineraal grote hoeveelheden gevangen kalium bevatte, wat impliceert dat dit perovskiet drie van de belangrijkste warmteproducerende elementen zou kunnen bevatten (uranium en thorium waren eerder bekend) die de warmteontwikkeling in de atmosfeer beïnvloeden. aarde interieur. Ze noemden het mineraal ‘davemaoiet’ (naar geofysicus Ho-kwang ‘Dave’ Mao), dat werd goedgekeurd als een nieuw natuurlijk mineraal. De onderzoekers denken dat het mineraal mogelijk afkomstig is uit de onderste mantellaag, tussen 650 en 900 km diep onder het aardoppervlak. 3,4.
Verrassend genoeg CaSiO3 Er werd gemeld dat perovskiet in 2018 werd ontdekt in een diep-aardse diamant uit Zuid-Afrika, maar het onderzoeksteam had geen officiële claim geclaimd ontdekkinghttps://www.scientificeuropean.co.uk/sciences/biology/discovery-of-nitrogen-fixing-cell-organelle-nitroplast-in-a-eukaryotic-algae/ van een nieuw mineraal 5.
Deze ontdekking, in combinatie met verdere ontdekkingen van meer mineralen in de toekomst, zou het begrip van de evolutie van de aardmantel moeten verrijken.
***
Referenties:
- Zhang Z., c.s. 2021. Thermische geleidbaarheid van CaSiO3 perovskiet bij lagere mantelomstandigheden. Physical Review B. Volume 104, Issue 18 – 1. Gepubliceerd op 4 november 2021. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevB.104.184101
- Fei, Y. 2021. Perovskiet teruggevonden uit de onderste mantel, Science. Gepubliceerd 11 november 2021. Vol 374, uitgave 6569 pp. 820-821. Wetenschap (2021). DOI: https://doi.org/10.1126/science.abm4742
- Tschauner, O. c.s.. Ontdekking van davemaoiet, CaSiO3-perovskiet, als mineraal uit de onderste mantel. Wetenschap. 11 november 2021. Vol 374, uitgave 6569 blz. 891-894. DOI: https://doi.org/10.1126/science.abl8568
- Universiteit van Nevada 2021. Nieuws - Onderzoek in het kort: het allereerste binnenaardse mineraal ontdekt in de natuur. [Geplaatst op 15 november 2021. Online beschikbaar op https://www.unlv.edu/news/release/research-brief-first-ever-interior-earth-mineral-discovered-nature
- Nestola, F., Korolev, N., Kopylova, M. c.s.. CaSiO3-perovskiet in diamant duidt op de recycling van oceanische korst in de onderste mantel. Natuur 555, 237-241 (2018). https://doi.org/10.1038/nature25972
***
