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

Դավեմաոիտ հանքանյութը (CaSiO3-պերովսկիտ, երրորդ ամենաառատ հանքանյութը թիկնոցի ստորին շերտում Երկրի ինտերիեր) հայտնաբերվել է մակերեսի վրա Հող առաջին անգամ. Այն հայտնաբերվել է ադամանդի մեջ թակարդված: Պերովսկիտը բնականորեն հանդիպում է ՄԻԱՅՆ ներսի թիկնոցի ստորին շերտում Հող չափազանց բարձր ջերմաստիճանի և ճնշման պայմաններում: Ինտերիերի այս առաջին հայտնագործությունը հող Հանքանյութը բնության մեջ կարևոր է երկրաբանության համար՝ խորքերի դինամիկան ավելի լավ հասկանալու համար 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 ինտերիերը և էական դեր է խաղում ջերմային դինամիկայի մեջ Երկրի ինտերիեր. Իրերը տեսանկյունից դնելու համար երեք շերտերից Հող, թիկնոցի շերտը, որը գտնվում է խիտ գերտաքացած միջուկի և արտաքին կեղևի բարակ շերտի միջև, կազմում է 84%-ը Երկրի ընդհանուր ծավալը, մինչդեռ միայն թիկնոցի ստորին շերտը կազմում է 55 տոկոսը Հող և տարածվում է 670 և 2900 կմ խորությամբ։ Ստորև բերված աղյուսակը տալիս է պերովսկիտի վայրի պատկերը Երկրի ինտերիեր.  

Աղյուսակ. Պերովսկիտով հարուստ շերտի տեղը Երկրի ինտերիերում  

Պերովսկիտները թիկնոցի շերտի այլ միներալների հետ առանցքային դեր են խաղում խորության դինամիկայի մեջ հող ներառում է ջերմության փոխանցում միջուկից դեպի մակերես, որը կոչվում է թիկնոցի կոնվեկցիա: Չնայած իր առատությանը և կարևորությանը, պերովսկիտը երբեք չի վերցվել թիկնոցի ստորին շերտից, քանի որ այն կորցնում է իր կառուցվածքը բարձր ճնշման պայմաններից հեռացնելուց հետո:  

Այժմ հետազոտողները հայտնել են հայտնագործություն կալցիումի սիլիկատային պերովսկիտից որպես ադամանդի ընդգրկում բնական նմուշում: Ադամանդը հայտնաբերվել է Բոտսվանայի Օրապա հանքավայրում տասնամյակներ առաջ և այն գնել է ԱՄՆ-ի հանքաբանը 1987 թվականին: Հետազոտողների թիմը մի քանի տարի ուսումնասիրում էր ադամանդը որևէ խորը թակարդի համար: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.  

Հետագա կառուցվածքային և քիմիական հետազոտությունները ցույց են տվել, որ հանքանյութն ուներ մեծ քանակությամբ կալիում, ինչը ենթադրում է, որ այս պերովսկիտը կարող է հյուրընկալել ջերմաարտադրող երեք հիմնական տարրերից (ուրանը և թորիումը նախկինում հայտնի էին), որոնք ազդում են ջերմության առաջացման վրա: Երկրի ինտերիեր. Նրանք հանքանյութն անվանեցին «դավմաոիտ» (երկրաֆիզիկոս Հո-կվանգ «Դեյվ» Մաոյի անունով), որը հաստատվեց որպես նոր բնական հանքանյութ։ Հետազոտողները կարծում են, որ հանքանյութը կարող է առաջանալ թիկնոցի ստորին շերտից Երկրի մակերևույթից 650-900 կմ խորության վրա։ ^3,4. 

Զարմանալիորեն, CaSiO₃ Հաղորդվում է, որ պերովսկիտը հայտնաբերվել է 2018 թվականին Հարավային Աֆրիկայից ադամանդի խորքում, սակայն հետազոտական ​​թիմը պաշտոնական հայտարարություն չի արել: բացահայտումhttps://www.scientificeuropean.co.uk/sciences/biology/discovery-of-nitrogen-fixing-cell-organelle-nitroplast-in-a-eukaryotic-algae/ նոր հանքանյութի 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  

***