Das Mineral Davemaoit (CaSiO3-Perowskit, das dritthäufigste Mineral in der unteren Mantelschicht von Der Erde Innenraum) wurde auf der Oberfläche des entdeckt Die Erde zum ersten Mal. Es wurde in einem Diamanten gefangen gefunden. Perowskit kommt natürlicherweise NUR in der unteren Mantelschicht im Inneren des Planeten vor Die Erde unter extrem hohen Temperatur- und Druckbedingungen. Diese allererste Entdeckung des Innenraums Erde Mineralien in der Natur sind für die Geologie wichtig, um die Dynamik der Tiefe besser zu verstehen Die Erde .
Perowskit ist ein Mineral bestehend aus Calciumtitanoxid (CaTiO3). Jedes andere Mineral mit ähnlicher Kristallstruktur wird Perowskit genannt. Dies macht Perowskit zu einer Klasse von Verbindungen, die die gleiche Kristallstruktur wie CaTiO . aufweisen3 (Perowskit-Struktur).
Calciumsilikat-Perowskit (CaSiO3-Perowskit oder CaPv) ist ein wichtiges Mineral, da es das dritthäufigste Mineral ist1 (7 Vol.-%) in der unteren Mantelschicht aus Der Erde Innenraum und spielt eine bedeutende Rolle in der Wärmedynamik von Der Erde Innere. Um die Dinge ins rechte Licht zu rücken, der drei Schichten von Die Erde , die Mantelschicht, zwischen dem dichten überhitzten Kern und der dünnen äußeren Krustenschicht, macht 84 % aus Der Erde Gesamtvolumen, während die untere Mantelschicht allein 55 Prozent des Volumens ausmacht Die Erde und erstreckt sich zwischen 670 und 2900 km Tiefe. Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über den Standort von Perowskit Der Erde Innenraum.
Tabelle: Ort der perowskitreichen Schicht im Erdinneren
Perowskite spielen zusammen mit anderen Mineralien in der Mantelschicht eine Schlüsselrolle in der Dynamik der Tiefe Erde dabei handelt es sich um eine Wärmeübertragung vom Kern zur Oberfläche, die sogenannte Mantelkonvektion. Trotz seines Vorkommens und seiner Bedeutung wurde Perowskit nie aus der unteren Mantelschicht gewonnen, da es seine Struktur verliert, wenn es aus den Hochdruckbedingungen entfernt wird.
Forscher haben jetzt berichtet Entdeckung von Calciumsilikatperowskit als Diamanteinschluss in einer natürlichen Probe. Der Diamant wurde vor Jahrzehnten in der Orapa-Mine in Botswana gefunden und 1987 von einem Mineralogen aus den USA gekauft. Das Forscherteam hatte den Diamanten einige Jahre lang auf eingeschlossene Tiefen untersucht.Die Erde Mineral.
Das Forschungsteam um Oliver Tschauner untersuchte mithilfe von Synchrotron-Röntgenbeugung die innere Struktur der verschwindend kleinen dunklen Flecken in einem Diamanten, von dem angenommen wird, dass es sich um Perowskit aus der unteren Mantelschicht handelt, und konnte definitive Hinweise auf strukturell erhaltene kubische CaSiO3-Perowskite finden dort2.
Weitere strukturelle und chemische Studien deuteten darauf hin, dass das Mineral große Mengen an eingeschlossenem Kalium enthielt, was darauf hindeutet, dass dieser Perowskit drei der wichtigsten wärmeerzeugenden Elemente beherbergen könnte (Uran und Thorium waren zuvor bekannt), die die Wärmeerzeugung beeinflussen Der Erde Innere. Sie nannten das Mineral „Davemaoit“ (nach dem Geophysiker Ho-kwang „Dave“ Mao), das als neues natürliches Mineral anerkannt wurde. Die Forscher gehen davon aus, dass das Mineral aus der unteren Mantelschicht zwischen 650 und 900 km tief unter der Erdoberfläche stammt 3,4.
Überraschenderweise ist CaSiO3 Es wurde berichtet, dass Perowskit im Jahr 2018 in einem tief in der Erde vorkommenden Diamanten aus Südafrika entdeckt wurde, das Forschungsteam hatte jedoch keine offiziellen Angaben gemacht Entdeckunghttps://www.scientificeuropean.co.uk/sciences/biology/discovery-of-nitrogen-fixing-cell-organelle-nitroplast-in-a-eukaryotic-algae/ eines neuen Minerals 5.
Diese Entdeckung, in Verbindung mit weiteren Entdeckungen weiterer Mineralien in der Zukunft, sollte das Verständnis der Entwicklung des Erdmantels bereichern.
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References:
- Zhang Z., et al 2021. Wärmeleitfähigkeit von CaSiO3 Perowskit bei niedrigeren Mantelbedingungen. Physical Review B. Band 104, Ausgabe 18 – 1. Veröffentlicht am 4. November 2021. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevB.104.184101
- Fei, Y. 2021. Perowskit aus dem unteren Mantel, Science, gewonnen. Veröffentlicht am 11. November 2021. Band 374, Ausgabe 6569, S. 820-821. Wissenschaft (2021). DOI: https://doi.org/10.1126/science.abm4742
- Tschauner, O. et al. Entdeckung von Davemaoit, CaSiO3-Perowskit, als Mineral aus dem unteren Erdmantel. Wissenschaft. 11. Nov. 2021. Band 374, Ausgabe 6569, S. 891-894. DOI: https://doi.org/10.1126/science.abl8568
- University of Nevada 2021. Nachrichten – Forschung in Kürze: Erstes in der Natur entdecktes inneres Erdmineral. [Veröffentlicht am 15. November 2021. Online verfügbar unter https://www.unlv.edu/news/release/research-brief-first-ever-interior-earth-mineral-discovered-nature
- Nestola, F., Korolev, N., Kopylova, M. et al. CaSiO3-Perowskit in Diamant weist auf das Recycling von ozeanischer Kruste in den unteren Erdmantel hin. Natur 555, 237–241 (2018). https://doi.org/10.1038/nature25972
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