Երկրի ներքին հանքանյութի, դավեմաոիտի (CaSiO3-perovskite) հայտնաբերում Երկրի մակերեսին

The mineral Davemaoite (CaSiO3-perovskite, the third most abundant mineral in lower mantle layer of Երկրի interior) has been discovered on the surface of the Հող for the first time. It was found trapped inside a diamond. Perovskite is found naturally ONLY in lower mantle layer of the interior of the Հող under extremely high temperature and pressure conditions. This first-ever discovery of interior հող mineral in nature is important to geology for better understanding of dynamics of deep Հող.  

Պերովսկիտը հանքանյութ է, որը բաղկացած է կալցիումի տիտանի օքսիդից (CaTiO₃): Նման բյուրեղային կառուցվածք ունեցող ցանկացած այլ հանքանյութ կոչվում է պերովսկիտ: Սա պերովսկիտին դարձնում է միացությունների դաս, որոնք ունեն նույն տեսակի բյուրեղային կառուցվածք, ինչ CaTiO-ն₃ (պերովսկիտային կառուցվածք):    

Կալցիում-սիլիկատային պերովսկիտ (CaSiO₃-պերովսկիտ կամ CaPv) կարևոր հանքանյութ է, քանի որ այն երրորդ ամենաառատ հանքանյութն է¹ (7% ծավալով) թիկնոցի ստորին շերտում Երկրի interior and plays a significant role in the heat dynamics of Երկրի interior. To put things in perspective, of the three layers of Հող, the mantle layer, between dense super-heated core and thin outer crust layer, makes up 84% of Երկրի total volume while the lower mantle layer alone comprises 55 percent of the Հող and extends from 670 and 2900 km in depth. The below table gives a snapshot view of place of perovskite in Երկրի ինտերիեր.  

Աղյուսակ. Պերովսկիտով հարուստ շերտի տեղը Երկրի ինտերիերում  

Perovskites along with other minerals in the mantle layer play a key role in the dynamics of deep հող involving heat transfer from core towards surface, called mantle convection. Despite its abundance and importance, perovskite has never been retrieved from the lower mantle layer, because it loses its structure on being removed from its high-pressure conditions.  

Researchers have now reported հայտնագործություն of calcium silicate perovskite as a diamond inclusion in a natural sample. The diamond was found in Orapa mine, Botswana decades ago and was purchased by a mineralogist of USA in 1987. The team of researchers had been studying the diamond for few years for any entrapped deep-Հող հանքանյութ  

Օլիվեր Շաուների գլխավորած հետազոտական ​​թիմը կիրառեց սինքրոտրոնային ռենտգեն դիֆրակցիա՝ ուսումնասիրելու ադամանդի անսահման փոքր մուգ բծերի ներքին կառուցվածքը, որը համարվում էր պերովսկիտ թիկնոցի ստորին շերտից և կարողացավ գտնել կառուցվածքային պահպանված խորանարդ CaSiO3-պերովսկիտի վերջնական ապացույցը: այնտեղ².  

Further structural and chemical studies indicated that the mineral had large amounts of trapped potassium implying that this perovskite could host three of the major heat-producing elements (uranium and thorium were previously known) which influence heat generation in Երկրի interior. They named the mineral “davemaoite” (after geophysicist Ho-kwang “Dave” Mao) which was approved as a new natural mineral. The researchers think that the mineral may have originated from lower mantle layer between 650 and 900 km deep below the Earth’s surface ^3,4. 

Զարմանալիորեն, CaSiO₃ perovskite was reported to be discovered in a deep-Earth diamond from South Africa in 2018 however the research team had not claimed official discoveryhttps://www.scientificeuropean.co.uk/sciences/biology/discovery-of-nitrogen-fixing-cell-organelle-nitroplast-in-a-eukaryotic-algae/ of a new mineral ⁵. 

Այս հայտնագործությունը, ապագայում ավելի շատ հանքանյութերի հետագա հայտնագործությունների հետ համատեղ, պետք է հարստացնի Երկրի թիկնոցի էվոլյուցիայի մասին պատկերացումները:  

***

Հիշատակում:  

1. Չժան Զ., et al 2021. CaSiO-ի ջերմային հաղորդունակությունը₃ պերովսկիտ ստորին թիկնոցի պայմաններում: Physical Review B. Volume 104, Issue 18 – 1. Published 4 November 2021. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevB.104.184101 

2. Ֆեյ, Յ. 2021. Պերովսկիտը վերցված է ստորին թիկնոցից, Գիտություն. Published 11 Nov 2021. Vol 374, Issue 6569 էջ 820-821: Գիտություն (2021). DOI: https://doi.org/10.1126/science.abm4742 

3. Ցհաուները, Օ. et al. Դավեմաոիտի՝ CaSiO3-պերովսկիտի հայտնաբերումը՝ որպես ստորին թիկնոցի միներալ։ Գիտություն. 11 Nov 2021. Vol 374, Issue 6569 էջ 891-894: DOI: https://doi.org/10.1126/science.abl8568 

4. Նևադայի համալսարան 2021. Նորություններ – Համառոտ հետազոտություն. Բնության մեջ հայտնաբերված առաջին երկրային հանքանյութը: [Փակցվել է 15 թվականի նոյեմբերի 2021-ին։ Հասանելի է առցանց՝ հասցեով https://www.unlv.edu/news/release/research-brief-first-ever-interior-earth-mineral-discovered-nature  

5. Նեստոլա, Ֆ., Կորոլյով, Ն., Կոպիլովա, Մ. et al. Ալմաստում առկա CaSiO3 պերովսկիտը ցույց է տալիս օվկիանոսային կեղևի վերամշակումը դեպի ստորին թիկնոց: Nature 555, 237–241 (2018): https://doi.org/10.1038/nature25972  

***