REKLÁM

Belső földi ásvány, davemaoit (CaSiO3-perovszkit) felfedezése a Föld felszínén

Először fedezték fel a Föld felszínén a davemaoit ásványt (CaSiO3-perovszkit, a Föld belsejében a harmadik legnagyobb mennyiségben előforduló ásvány a köpeny alsó rétegében). Egy gyémánt belsejében találták meg. A perovszkit természetesen CSAK a Föld belsejének alsó köpenyrétegében található rendkívül magas hőmérsékleti és nyomási körülmények között. A belső föld ásványának ez az első felfedezése a természetben fontos a geológia számára a mély Föld dinamikájának jobb megértése érdekében.  

A perovskit kalcium-titán-oxidból (CaTiO) álló ásvány3). Minden más hasonló kristályszerkezetű ásványt perovszkitnak nevezünk. Ez a perovszkitot olyan vegyületek osztályává teszi, amelyek kristályszerkezete megegyezik a CaTiO-val3 (perovszkit szerkezet).    

Kalcium-szilikát perovszkit (CaSiO3-perovszkit vagy CaPv) fontos ásványi anyag, mert ez a harmadik legnagyobb mennyiségben előforduló ásvány1 (7 térfogatszázalék) az alsó köpenyrétegben Föld's belseje és jelentős szerepet játszik a hődinamikában Földbelseje. A Föld három rétege közül a sűrű túlhevült mag és a vékony külső kéregréteg között elhelyezkedő köpenyréteg a Föld teljes térfogatának 84%-át teszi ki, míg az alsó köpenyréteg a Föld teljes térfogatának 55%-át teszi ki. Föld és 670 és 2900 km mélységig terjed. Az alábbi táblázat egy pillanatképet ad a perovszkit helyéről a Föld belsejében.  

Táblázat: A perovszkitban gazdag réteg helye a Föld belsejében  

A perovszkitek a köpenyrétegben található egyéb ásványokkal együtt kulcsszerepet játszanak a mélyföld dinamikájában, amely magában foglalja a hőátadást a magtól a felszín felé, amit köpenykonvekciónak neveznek. Bősége és fontossága ellenére a perovszkitot soha nem vették ki az alsó köpenyrétegből, mert a nagynyomású körülményekből való eltávolításkor elveszti szerkezetét.  

A kutatók most arról számoltak be, hogy kalcium-szilikát-perovszkitot fedeztek fel gyémántként egy természetes mintában. A gyémántot a botswanai Orapa bányában találták meg évtizedekkel ezelőtt, és egy amerikai ásványkutató vásárolta meg 1987-ben. A kutatócsoport néhány éve tanulmányozta a gyémántot, hogy keressen bármilyen csapdába esett mélyföldi ásványt.  

Az Oliver Tschauner vezette kutatócsoport szinkrotron röntgendiffrakciót alkalmazott a perovszkitnak vélt gyémánt végtelenül kicsi, sötét foltjainak belső szerkezetének tanulmányozására a köpeny alsó rétegéből, és végleges bizonyítékot talált a szerkezetileg megőrzött köbös CaSiO3-perovszkitra. ott2.  

További szerkezeti és kémiai vizsgálatok azt mutatták, hogy az ásvány nagy mennyiségű káliumot tartalmazott, ami arra utal, hogy ez a perovszkit három fő hőtermelő elemet tartalmazhat (korábban ismert volt az urán és a tórium), amelyek befolyásolják a hőtermelést a Föld belsejében. Az ásványt „davemaoit”-nak nevezték el (Ho-kwang „Dave” Mao geofizikus után), amelyet új természetes ásványként hagytak jóvá. A kutatók úgy vélik, hogy az ásvány a Föld felszíne alatti 650 és 900 km közötti alsó köpenyrétegből származhatott. 3,4

Meglepő módon a CaSiO3 2018-ban perovszkitet fedeztek fel egy dél-afrikai föld mélyén található gyémántban, de a kutatócsoport nem állította, hogy hivatalosan új ásványt fedeztek fel. 5

Ez a felfedezés, a jövőben további ásványok felfedezésével együtt, gazdagítani fogja a Föld köpenyének evolúciójának megértését.  

***

Referenciák:  

  1. Zhang Z., et al 2021. A CaSiO hővezető képessége3 perovszkit alacsonyabb köpenykörülmények között. Fizikai áttekintés B. 104. kötet, 18. szám – 1. Közzétéve: 4. november 2021. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevB.104.184101 
  1. Fei, Y. 2021. Perovszkit az alsó köpenyből, Tudomány. Megjelent: 11. november 2021. 374. évf., 6569. szám, 820–821. Tudomány (2021). DOI: https://doi.org/10.1126/science.abm4742 
  1. Tschauner, O. et al. A davemaoit, a CaSiO3-perovszkit, mint ásványi anyag felfedezése az alsó köpenyből. Tudomány. 11. november 2021., 374. kötet, 6569. szám, 891–894. DOI: https://doi.org/10.1126/science.abl8568 
  1. University of Nevada 2021. Hírek – Kutatás röviden: Először fedeztek fel belső föld ásványt a természetben. [Közzétéve: 15. november 2021. Elérhető online: https://www.unlv.edu/news/release/research-brief-first-ever-interior-earth-mineral-discovered-nature  
  1. Nestola, F., Koroljev, N., Kopylova, M. et al. A gyémántban lévő CaSiO3 perovszkit az óceáni kéreg újrahasznosítását jelzi az alsó köpenyben. Nature 555, 237–241 (2018). https://doi.org/10.1038/nature25972  

*** 

Umesh Prasad
Umesh Prasad
Tudományos újságíró | A Scientific European folyóirat alapító szerkesztője

Iratkozzon fel hírlevelünkre

A legfrissebb hírekkel, ajánlatokkal és külön értesítésekkel kell frissíteni.

Legnépszerűbb cikkek

A Monkeypox vírus (MPXV) változatai új nevet kaptak 

08. augusztus 2022-án a WHO szakértői csoportja...

Mesterséges izom

A robotika jelentős előrelépéseként a „puha” robot...
- Reklám -
94,873VentilátorokMint
47,758KövetőKövesse
1,772KövetőKövesse
30ElőfizetőkFeliratkozás