Zbulimi i mineralit të brendshëm të tokës, Davemaoitit (CaSiO3-perovskite) në sipërfaqen e Tokës

Minerali Davemaoite (CaSiO3-perovskite, minerali i tretë më i bollshëm në shtresën e poshtme të mantelit të E tokës brendshme) është zbuluar në sipërfaqen e Tokë për herë të parë. Ai u gjet i bllokuar brenda një diamanti. Perovskiti gjendet natyrshëm VETËM në shtresën e poshtme të mantelit të brendësisë së Tokë në kushte jashtëzakonisht të larta të temperaturës dhe presionit. Ky zbulim i parë i brendshëm tokë minerali në natyrë është i rëndësishëm për gjeologjinë për të kuptuar më mirë dinamikën e thellësive Tokë.  

Perovskiti është një mineral i përbërë nga oksidi i titanit të kalciumit (CaTiO₃). Çdo mineral tjetër me strukturë të ngjashme kristalore quhet perovskit. Kjo e bën perovskitin një klasë përbërjesh që kanë të njëjtin lloj strukture kristalore si CaTiO₃ (strukturë perovskite).    

Perovskit kalcium-silikat (CaSiO₃-perovskiti ose CaPv) është një mineral i rëndësishëm sepse është minerali i tretë më i bollshëm¹ (7% nga vëllimi) në shtresën e poshtme të mantelit të E tokës të brendshme dhe luan një rol të rëndësishëm në dinamikën e nxehtësisë së E tokës brendshme. Për t'i vënë gjërat në perspektivë, të tre shtresave të Tokë, shtresa e mantelit, midis bërthamës së dendur super të nxehtë dhe shtresës së hollë të kores së jashtme, përbën 84% të E tokës vëllimi i përgjithshëm ndërsa vetëm shtresa e poshtme e mantelit përbën 55 për qind të Tokë dhe shtrihet nga 670 dhe 2900 km në thellësi. Tabela e mëposhtme jep një pamje të çastit të vendit të perovskitit në E tokës brenda  

Tabela: Vendi i shtresës së pasur me perovskite në brendësi të Tokës  

Perovskitet së bashku me mineralet e tjera në shtresën e mantelit luajnë një rol kyç në dinamikën e thellësive tokë që përfshin transferimin e nxehtësisë nga bërthama në sipërfaqe, e quajtur konvekcioni i mantelit. Pavarësisht nga bollëku dhe rëndësia e tij, perovskiti nuk është nxjerrë kurrë nga shtresa e poshtme e mantelit, sepse humbet strukturën e tij duke u hequr nga kushtet e tij të presionit të lartë.  

Studiuesit tani kanë raportuar zbulim e perovskitit silikat kalciumi si një përfshirje diamanti në një mostër natyrale. Diamanti u gjet në minierën Orapa, Botsvanë dekada më parë dhe u ble nga një mineralog i SHBA-së në vitin 1987. Ekipi i studiuesve kishte studiuar diamantin për disa vite për çdo të bllokuar të thellë-Tokë minerale.  

Ekipi hulumtues i udhëhequr nga Oliver Tschauner përdori difraksionin me rreze x sinkrotron për të studiuar strukturën e brendshme të njollave të errëta pafundësisht të vogla në një diamant që mendohet të jetë perovskite nga shtresa e poshtme e mantelit dhe ishin në gjendje të gjenin prova përfundimtare të CaSiO3-perovskitit kub strukturor të ruajtur. atje².  

Studime të mëtejshme strukturore dhe kimike treguan se minerali kishte sasi të mëdha kaliumi të bllokuar, duke nënkuptuar se ky perovskit mund të strehojë tre nga elementët kryesorë që prodhojnë nxehtësi (uraniumi dhe toriumi ishin të njohur më parë) të cilët ndikojnë në gjenerimin e nxehtësisë në E tokës brendshme. Ata e quajtën mineralin "davemaoite" (pas gjeofizikantit Ho-kwang "Dave" Mao) i cili u miratua si një mineral i ri natyror. Studiuesit mendojnë se minerali mund të ketë origjinën nga shtresa e poshtme e mantelit midis 650 dhe 900 km thellë nën sipërfaqen e Tokës. ^3,4. 

Çuditërisht, CaSiO₃ Perovskiti u raportua se u zbulua në një diamant të thellë të Tokës nga Afrika e Jugut në vitin 2018, megjithatë ekipi hulumtues nuk kishte pretenduar zyrtar zbulimhttps://www.scientificeuropean.co.uk/sciences/biology/discovery-of-nitrogen-fixing-cell-organelle-nitroplast-in-a-eukaryotic-algae/ të një minerali të ri ⁵. 

Ky zbulim, në lidhje me zbulimet e mëtejshme të më shumë mineraleve në të ardhmen, duhet të pasurojë të kuptuarit e evolucionit të mantelit të Tokës.  

***

Referencat:  

1. Zhang Z., et al 2021. Përçueshmëria termike e CaSiO₃ perovskit në kushtet e mantelit më të ulët. Rishikimi fizik B. Vëllimi 104, Botimi 18 – 1. Botuar më 4 nëntor 2021. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevB.104.184101 

2. Fei, Y. 2021. Perovskiti i marrë nga manteli i poshtëm, Shkencë. Botuar më 11 nëntor 2021. Vëllimi 374, Botimi 6569 f. 820-821. Shkencë (2021). DOI: https://doi.org/10.1126/science.abm4742 

3. Tschauner, O. et al. Zbulimi i davemaoitit, CaSiO3-perovskite, si një mineral nga manteli i poshtëm. Shkenca. 11 nëntor 2021. Vëllimi 374, Botimi 6569 fq. 891-894. DOI: https://doi.org/10.1126/science.abl8568 

4. Universiteti i Nevadës 2021. Lajme – Hulumtime të shkurtra: Minerali i parë i brendshëm i tokës i zbuluar në natyrë. [Postuar më 15 nëntor 2021. E disponueshme në internet në https://www.unlv.edu/news/release/research-brief-first-ever-interior-earth-mineral-discovered-nature  

5. Nestola, F., Korolev, N., Kopylova, M. et al. Perovskiti CaSiO3 në diamant tregon riciklimin e kores oqeanike në mantelin e poshtëm. Nature 555, 237–241 (2018). https://doi.org/10.1038/nature25972  

***