Неуловимый кристалл обнаружен внутри алмаза, поднятого с глубины более 660 км от поверхности Земли

Перовскит из силиката кальция под высоким давлением - минерал, предсказанный в 1967 году, но никогда ранее не встречавшийся в природе - был обнаружен в алмазе из нижней мантии.

Форма перовскита силиката кальция при высоком давлении была предсказана в 1967 году. Но в природе его никогда не видели, потому что он нестабилен в условиях окружающей среды. Эксперты Университета Невады нашли образец в алмазе из Ботсваны. Они охарактеризовали его структуру и дали ему официальное название «давемаоит».

Неуловимый кристалл, предсказанный несколько десятилетий назад, наконец-то был обнаружен в ловушке внутри алмаза из глубин Земли, пишет dailymail.co.uk.

Перовскит из силиката кальция под высоким давлением - минерал, предсказанный в 1967 году, но никогда ранее не встречавшийся в природе - был обнаружен в алмазе из нижней мантии.

Исследователи из Университета Невады использовали синхротронную дифракцию рентгеновских лучей, чтобы охарактеризовать кристаллическое соединение, которое они назвали «давемаоит».

По их результатам, давемаит был подтвержден Международной минералогической ассоциацией как новый минерал.

Выбор названия сделан в честь работы выдающегося китайско-американского геофизика Хо-Квана «Дэйва» Мао в области глубоководной петрологии.

Алмаз с включением давемаоита образовался на глубине более 410 миль (660 км) от поверхности Земли и был обнаружен на руднике Орапа в Ботсване.

Никто раньше не извлекал силикат кальция под высоким давлением из нижней мантии», - прокомментировал Инвэй Фэй, геофизик из Научного института Карнеги в Вашингтоне, округ Колумбия, который не принимал участия в исследовании.

Он пояснил, что «это связано с тем, что перовскит из силиката кальция под высоким давлением является« неугасаемым », а это означает, что он не может сохранять свою структуру после удаления из среды с высоким давлением».

Еще в 1975 году ученым из Австралийского национального университета удалось синтезировать эту фазу высокого давления в лаборатории путем сжатия силиката кальция в так называемой «ячейке с алмазной наковальней», нагретой до 1400–1800 ° C с помощью лазера.

Д-р Фей отметил, что природный образец, полученный исследователями, «показывает картину дифракции рентгеновских лучей, соответствующую таковой синтетической фазы высокого давления из силиката кальция и перовскита».

Исследование было предпринято минералогом Оливером Чаунером из Университета Невады в Лас-Вегасе и его коллегами, которые ранее также обнаружили единственный другой природный образец минерала высокого давления, бриджманита, в шоковом метеорите.

НЕ ПРИНИМАЙТЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЙ

Минералы могут быть подтверждены и присвоены собственное имя только после того, как они обнаружены в природе.

Вот почему давемаоит только что был одобрен Международной минералогической ассоциацией, несмотря на то, что силикат кальция высокого давления (CaSiO₃) был синтезирован в лаборатории в 1975 году.

Конечно, это проблема для минералов, которые существуют только в фазе высокого давления. Для того, чтобы выжить, достигнув поверхности Земли, им требуются особые условия, например, заключенные в алмазную оболочку.

Команда пояснила, что перовскит силиката кальция является одним из наиболее геохимически важных минералов в нижней мантии, в основном потому, что он концентрирует элементы, которые несовместимы в верхней мантии.

К ним относятся редкоземельные элементы и долгоживущие радиоактивные изотопы, такие как торий и уран, которые вносят важный вклад в нагрев мантии.

«Наши наблюдения показывают, что давемаоит также содержит калий в своей структуре, помимо урана и тория», - написали исследователи в своей статье.

«Следовательно, региональная и глобальная распространенность давемаоита влияет на тепловой баланс глубокой мантии, где минерал термодинамически стабилен».

«Работа Tschauner et al. вселяет надежду на открытие других сложных фаз высокого давления в природе либо путем тщательного поиска в алмазах глубокого происхождения, либо в сильно потрясенных метеоритах », - пишет Инвэй Фэй в связанной с этим« Перспективе».

«Такой прямой отбор образцов недоступной нижней мантии восполнит пробелы в наших знаниях о химическом составе и неоднородности всей мантии нашей планеты».

Полные результаты исследования были опубликованы в журнале Science.

ХО-КВАНГ 'ДЭЙВ' МАО

Подтвердив существование природного образца перовскита силиката кальция высокого давления, профессор Чаунер и его коллеги решили дать ему официальное название «давемаоит».

Это было сделано в честь работы выдающегося китайско-американского геофизика Хо-Квана «Дэйва» Мао, 80 лет, в области глубоководной петрологии.

Доктор Мао, проводивший свои исследования в геофизической лаборатории Вашингтонского института Карнеги, активно пользуется камерой с алмазной наковальней - инструментом, который может создавать чрезвычайно высокие давления в лабораторных условиях.

Основные его исследования включают определение подтвержденного статического давления, превышающего 1 мегабар, а также определение состава и структуры первого известного высокотемпературного сверхпроводника, критическая температура которого выше точки кипения жидкого азота.
Добавьте новости «Весь Искитим» в избранное ⭐ – и Google будет показывать их выше остальных.

Партнерские материалы