Алмаз, извлеченный из глубины Земли, содержит невиданный ранее минерал

В алмазе, извлеченном из глубины земли, ученые обнаружили первый образец невиданного ранее минерала. Этот минерал, названный давемаоит в честь известного геофизика Хо Квана (Дэйва) Мао, является первым примером перовскита из силиката кальция (CaSiO3), находящегося под высоким давлением, обнаруженного на Земле.

Другая форма CaSiO3, известная как волластонит, обычно встречается по всему миру, но давемаоит имеет кристаллическую структуру, которая образуется только под высоким давлением и высокими температурами в мантии Земли, в основном твердом слое Земли, заключенном между внешним ядром и корой.

Давно ожидалось, что Давемаоит будет распространенным и геохимически важным минералом в мантии Земли. Но ученые так и не нашли никаких прямых доказательств его существования, потому что он распадается на другие минералы, когда движется к поверхности и давление падает. Однако анализ алмаза из Ботсваны, который образовался в мантии на глубине около 410 миль (660 километров) ниже поверхности Земли, выявил образец целого давемаоита, заключенного в ловушку внутри.

В результате Международная минералогическая ассоциация подтвердила давемаоит как новый минерал.

«Открытие давемаоита стало неожиданностью», — сказал ведущий автор исследования Оливер Чаунер, минералог из Университета Невады в Лас-Вегасе. Чаунер и его коллеги обнаружили образец давемаоита с помощью метода, известного как синхротронная дифракция рентгеновских лучей, который фокусирует высокоэнергетический пучок рентгеновских лучей на определенных точках в алмазе с микроскопической точностью.

По словам Чаунера, измеряя угол и интенсивность возвращающегося света, исследователи могут расшифровать, что находится внутри. Он добавил, что образец давемаоита в алмазе имел размер всего несколько микрометров (миллионных долей метра), поэтому менее мощные методы отбора образцов могли бы его пропустить. Считается, что давемаоит играет важную геохимическую роль в мантии Земли.

Ученые предполагают, что минерал может также содержать другие микроэлементы, включая уран и торий, которые выделяют тепло в результате радиоактивного распада. Следовательно, давемаит может способствовать выделению значительного количества тепла в мантии, сказал Чаунер. В исследовании 2014 года, опубликованном в журнале Science, исследователи описали еще один теоретический минерал высокого давления из мантии, известный как бриджманит.

Однако образец бриджманита возник не из мантии, а внутри метеорита. Открытие давемаоита показывает, что алмазы могут образовываться в мантии глубже, чем считалось ранее, и предполагает, что они могут быть лучшим местом для поиска новых минералов из мантии, сказал Чаунер.

«Работа Чаунера и др. Вселяет надежду на открытие других сложных фаз высокого давления в природе», — сказал Инвэй Фе, геофизик из Научного института Карнеги в Вашингтоне, округ Колумбия, который не принимал участия в исследовании. связанная научная статья. «Такой прямой отбор образцов недоступной нижней мантии восполнит пробел в наших знаниях о химическом составе всей мантии нашей планеты».