Pagtuklas ng Interior Earth Mineral, Davemaoite (CaSiO3-perovskite) sa ibabaw ng Earth

Ang mineral na Davemaoite (CaSiO3-perovskite, ang pangatlo sa pinakamaraming mineral sa lower mantle layer ng Earth's panloob) ay natuklasan sa ibabaw ng Lupa sa unang pagkakataon. Natagpuan itong nakakulong sa loob ng isang brilyante. Ang perovskite ay natural na matatagpuan LAMANG sa lower mantle layer ng interior ng Lupa sa ilalim ng sobrang mataas na temperatura at mga kondisyon ng presyon. Ang kauna-unahang pagtuklas ng interior lupa mineral sa kalikasan ay mahalaga sa heolohiya para sa mas mahusay na pag-unawa sa dynamics ng malalim Lupa.  

Ang perovskite ay isang mineral na binubuo ng calcium titanium oxide (CaTiO₃). Ang anumang iba pang mineral na may katulad na istraktura ng kristal ay tinatawag na perovskite. Ginagawa nitong isang klase ng mga compound ang perovskite na may parehong uri ng istraktura ng kristal bilang CaTiO₃ (istraktura ng perovskite).    

Calcium-silicate perovskite (CaSiO₃-perovskite o CaPv) ay isang mahalagang mineral dahil ito ang pangatlo sa pinakamaraming mineral¹ (7% sa dami) sa ibabang layer ng mantle ng Earth's panloob at gumaganap ng isang makabuluhang papel sa dynamics ng init ng Earth's panloob. Upang ilagay ang mga bagay sa pananaw, ng tatlong layer ng Lupa, ang mantle layer, sa pagitan ng siksik na super-heated core at manipis na panlabas na crust layer, ay bumubuo ng 84% ng Earth's kabuuang volume habang ang lower mantle layer lamang ay binubuo ng 55 percent ng Lupa at umaabot mula 670 at 2900 km ang lalim. Ang talahanayan sa ibaba ay nagbibigay ng snapshot view ng lugar ng perovskite in Earth's panloob.  

Talahanayan: Lugar ng perovskite rich layer sa loob ng Earth  

Ang mga perovskite kasama ang iba pang mga mineral sa layer ng mantle ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa dinamika ng malalim lupa kinasasangkutan ng paglipat ng init mula sa core patungo sa ibabaw, na tinatawag na mantle convection. Sa kabila ng kasaganaan at kahalagahan nito, ang perovskite ay hindi kailanman nakuha mula sa mas mababang layer ng mantle, dahil nawawala ang istraktura nito kapag inalis mula sa mga kondisyon ng mataas na presyon nito.  

Iniulat na ngayon ng mga mananaliksik pagkatuklas ng calcium silicate perovskite bilang pagsasama ng brilyante sa isang natural na sample. Ang brilyante ay natagpuan sa Orapa mine, Botswana dekada na ang nakalilipas at binili ng isang mineralogist ng USA noong 1987. Ang pangkat ng mga mananaliksik ay pinag-aaralan ang brilyante sa loob ng ilang taon para sa anumang nakakulong na malalim-Lupa mineral  

Ang pangkat ng pananaliksik na pinamumunuan ni Oliver Tschauner ay gumamit ng synchrotron x-ray diffraction upang pag-aralan ang panloob na istraktura ng napakaliit na madilim na specks sa isang brilyante na inaakalang perovskite mula sa mas mababang layer ng mantle at nakahanap ng tiyak na ebidensya ng structurally preserved cubic CaSiO3-perovskite doon².  

Ang karagdagang mga pag-aaral sa istruktura at kemikal ay nagpahiwatig na ang mineral ay may malaking halaga ng nakulong na potasa na nagpapahiwatig na ang perovskite na ito ay maaaring mag-host ng tatlo sa mga pangunahing elemento na gumagawa ng init (uranium at thorium ay kilala noon) na nakakaimpluwensya sa pagbuo ng init sa Earth's panloob. Pinangalanan nila ang mineral na "davemaoite" (pagkatapos ng geophysicist na si Ho-kwang "Dave" Mao) na naaprubahan bilang isang bagong natural na mineral. Iniisip ng mga mananaliksik na ang mineral ay maaaring nagmula sa lower mantle layer sa pagitan ng 650 at 900 km ang lalim sa ilalim ng ibabaw ng Earth. ^3,4. 

Nakakagulat, ang CaSiO₃ Ang perovskite ay iniulat na natuklasan sa isang deep-Earth diamond mula sa South Africa noong 2018 gayunpaman ang research team ay hindi nag-claim ng opisyal pagtuklashttps://www.scientificeuropean.co.uk/sciences/biology/discovery-of-nitrogen-fixing-cell-organelle-nitroplast-in-a-eukaryotic-algae/ ng isang bagong mineral ⁵. 

Ang pagtuklas na ito, kasabay ng mga karagdagang pagtuklas ng mas maraming mineral sa hinaharap, ay dapat pagyamanin ang pag-unawa sa ebolusyon ng mantle ng Earth.  

***

Sanggunian:  

1. Zhang Z., et al 2021. Thermal conductivity ng CaSiO₃ perovskite sa mas mababang kondisyon ng mantle. Pisikal na Pagsusuri B. Tomo 104, Isyu 18 – 1. Na-publish noong 4 Nobyembre 2021. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevB.104.184101 

2. Fei,Y. 2021. Nakuha ang Perovskite mula sa lower mantle, Science. Na-publish noong Nob 11, 2021. Vol 374, Isyu 6569 pp. 820-821. Agham (2021). DOI: https://doi.org/10.1126/science.abm4742 

3. Tschauner, O. et al. Pagtuklas ng davemaoite, CaSiO3-perovskite, bilang isang mineral mula sa ibabang mantle. Agham. 11 Nob 2021. Vol 374, Isyu 6569 pp. 891-894. DOI: https://doi.org/10.1126/science.abl8568 

4. Unibersidad ng Nevada 2021. Balita - Pananaliksik sa Maikling: Kauna-unahang Interior Earth Mineral na Natuklasan sa Kalikasan. [Na-post noong Nobyembre 15, 2021. Magagamit online sa https://www.unlv.edu/news/release/research-brief-first-ever-interior-earth-mineral-discovered-nature  

5. Nestola, F., Korolev, N., Kopylova, M. et al. Ang CaSiO3 perovskite sa brilyante ay nagpapahiwatig ng pag-recycle ng oceanic crust sa ibabang mantle. Kalikasan 555, 237–241 (2018). https://doi.org/10.1038/nature25972  

***