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

The mineral Davemaoite (CaSiO3-perovskite, the third most abundant mineral in lower mantle layer of E tokës interior) has been discovered on the surface of the Tokë 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 Tokë under extremely high temperature and pressure conditions. This first-ever discovery of interior tokë mineral in nature is important to geology for better understanding of dynamics of deep 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 interior and plays a significant role in the heat dynamics of E tokës interior. To put things in perspective, of the three layers of Tokë, the mantle layer, between dense super-heated core and thin outer crust layer, makes up 84% of E tokës total volume while the lower mantle layer alone comprises 55 percent of the Tokë and extends from 670 and 2900 km in depth. The below table gives a snapshot view of place of perovskite in E tokës brenda  

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

Perovskites along with other minerals in the mantle layer play a key role in the dynamics of deep tokë 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 zbulim 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-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.  

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 E tokës 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. 

Çuditërisht, 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. 

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  

***