Ugunduzi wa Madini ya Ndani ya Dunia, Davemaoite (CaSiO3-perovskite) kwenye uso wa Dunia

Madini ya Davemaoite (CaSiO3-perovskite, madini ya tatu kwa wingi katika tabaka la chini la vazi). Dunia mambo ya ndani) imegunduliwa kwenye uso wa Ardhi kwa mara ya kwanza. Ilipatikana ikiwa imenaswa ndani ya almasi. Perovskite hupatikana kwa asili TU kwenye safu ya chini ya vazi la mambo ya ndani Ardhi chini ya hali ya joto ya juu sana na shinikizo. Ugunduzi huu wa kwanza wa mambo ya ndani nchi madini katika asili ni muhimu kwa jiolojia kwa ufahamu bora wa mienendo ya kina Ardhi.  

Perovskite ni madini yenye oksidi ya titani ya kalsiamu (CaTiO₃) Madini mengine yoyote yenye muundo wa kioo sawa huitwa perovskite. Hii inafanya perovskite darasa la misombo ambayo ina aina sawa ya muundo wa kioo kama CaTiO₃ (muundo wa perovskite).    

Calcium-silicate perovskite (CaSiO₃-perovskite au CaPv) ni madini muhimu kwa sababu ni madini ya tatu kwa wingi¹ (7% kwa kiasi) katika safu ya chini ya vazi la Dunia mambo ya ndani na ina jukumu kubwa katika mienendo ya joto ya Dunia mambo ya ndani. Kuweka mambo katika mtazamo, wa tabaka tatu za Ardhi, safu ya vazi, kati ya msingi mnene wenye joto kali na safu nyembamba ya ukoko wa nje, hufanya 84% ya Dunia jumla ya ujazo wakati safu ya chini ya vazi pekee inajumuisha asilimia 55 ya Ardhi na inaenea kutoka kilomita 670 na 2900 kwa kina. Jedwali hapa chini linatoa taswira ya sehemu ya perovskite ndani Dunia mambo ya ndani.  

Jedwali: Mahali pa safu tajiri ya perovskite katika mambo ya ndani ya Dunia  

Perovskites pamoja na madini mengine katika safu ya vazi huchukua jukumu muhimu katika mienendo ya kina nchi inayohusisha uhamishaji wa joto kutoka msingi kuelekea uso, unaoitwa upitishaji wa vazi. Licha ya wingi na umuhimu wake, perovskite haijawahi kurejeshwa kutoka kwenye safu ya chini ya vazi, kwa sababu inapoteza muundo wake juu ya kuondolewa kutoka kwa hali ya juu ya shinikizo.  

Watafiti sasa wameripoti ugunduzi ya perovskite ya silicate ya kalsiamu kama ujumuishaji wa almasi katika sampuli ya asili. Almasi hiyo ilipatikana katika mgodi wa Orapa, Botswana miongo kadhaa iliyopita na ilinunuliwa na mtaalamu wa madini wa Marekani mwaka 1987. Timu ya watafiti walikuwa wakiichunguza almasi hiyo kwa miaka michache kwa ajili ya kunaswa kwa kina.Ardhi madini.  

Timu ya watafiti iliyoongozwa na Oliver Tschauner iliajiri utofautishaji wa x-ray ya synchrotron kusoma muundo wa ndani wa vijidudu vidogo vya giza kwenye almasi iliyofikiriwa kuwa perovskite kutoka safu ya chini ya vazi na waliweza kupata ushahidi kamili wa ujazo uliohifadhiwa wa CaSiO3-perovskite. hapo².  

Uchunguzi zaidi wa kimuundo na kemikali ulionyesha kuwa madini hayo yalikuwa na kiasi kikubwa cha potasiamu iliyonaswa ikimaanisha kuwa perovskite hii inaweza kuwa na vitu vitatu vikubwa vinavyozalisha joto (uranium na thoriamu vilijulikana hapo awali) ambavyo vinaathiri uzalishaji wa joto. Dunia mambo ya ndani. Waliyaita madini hayo "davemaoite" (baada ya mwanajiofizikia Ho-kwang "Dave" Mao) ambayo yaliidhinishwa kuwa madini mapya asilia. Watafiti wanafikiri kwamba madini hayo yanaweza kuwa yalitokana na tabaka la chini la vazi kati ya kilomita 650 na 900 chini ya uso wa dunia. ^3,4. 

Kwa kushangaza, CaSiO₃ perovskite iliripotiwa kugunduliwa katika almasi ya kina-Earth kutoka Afrika Kusini mnamo 2018 hata hivyo timu ya utafiti haikuwa imedai rasmi. ugunduzihttps://www.scientificeuropean.co.uk/sciences/biology/discovery-of-nitrogen-fixing-cell-organelle-nitroplast-in-a-eukaryotic-algae/ ya madini mapya ⁵. 

Ugunduzi huu, kwa kushirikiana na uvumbuzi zaidi wa madini zaidi katika siku zijazo, unapaswa kuimarisha uelewa wa mabadiliko ya vazi la Dunia.  

***

Marejeo:  

1. Zhang Z., et al 2021. Uendeshaji wa joto wa CaSiO₃ perovskite katika hali ya chini ya vazi. Mapitio ya Kimwili B. Juzuu 104, Toleo la 18 - 1. Limechapishwa 4 Novemba 2021. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevB.104.184101 

2. Fei,Y. 2021. Perovskite ilitolewa kutoka kwa vazi la chini, Sayansi. Ilichapishwa 11 Nov 2021. Vol 374, Toleo la 6569 uk. 820-821. Sayansi (2021). DOI: https://doi.org/10.1126/science.abm4742 

3. Tschauner, O. et al. Ugunduzi wa davemaoite, CaSiO3-perovskite, kama madini kutoka kwa vazi la chini. Sayansi. 11 Nov 2021. Vol 374, Toleo la 6569 uk. 891-894. DOI: https://doi.org/10.1126/science.abl8568 

4. Chuo Kikuu cha Nevada 2021. Habari - Utafiti kwa Ufupi: Madini ya Ndani ya Dunia ya Kwanza Kabisa Yagunduliwa katika Asili. [Ilichapishwa tarehe 15 Novemba 2021. Inapatikana mtandaoni kwa https://www.unlv.edu/news/release/research-brief-first-ever-interior-earth-mineral-discovered-nature  

5. Nestola, F., Korolev, N., Kopylova, M. et al. CaSiO3 perovskite katika almasi inaonyesha kusindika tena ukoko wa bahari kwenye vazi la chini. Nature 555, 237–241 (2018). https://doi.org/10.1038/nature25972  

***