News Release

毛钙硅石,第一个来自地球下地幔的硅酸钙钙钛矿,在地球深部的钻石中发现

Peer-Reviewed Publication

American Association for the Advancement of Science (AAAS)

研究人员报告说,高压硅酸钙钙钛矿 (CaSiO3) 首次被确定为来自地球下地幔的天然矿物。新发现的晶体化合物(被作者命名为毛钙硅石)被发现作为内含物被困在地球深部的钻石中,该钻石在地球表面660多公里以下的高压和高温下形成。毛钙硅石(Davemaoite)的命名是为了纪念著名的实验高压地球物理学家,Ho-kwang (Dave) Mao,并被国际矿物学协会确认为一种新矿物。根据Oliver Tschauner 和同事的说法,硅酸钙钙钛矿 (CaSiO3) 是下地幔中地球化学上最重要的矿物之一,主要是因为它集中了与上地幔中不相容的元素,包括稀土元素和对地幔的热量做出贡献的放射性同位素。尽管理论化了几十年,但迄今为止,还没有人成功地从地球下地幔中提取出高压相硅酸盐,这主要是因为它们在从高压、高温环境中被移除后无法保留其矿物结构。在自然界中唯一确认的其他高压相硅酸盐矿物,布里奇曼石,是在一颗受到高度冲击的陨石内发现的。在这项研究中,Tshauner等人使用同步辐射X射线衍射识别并描述了地球深部钻石内的毛钙硅石内含物。它们显示了它在其结构中能容纳多种元素的能力,包括钾、钍和铀,它们是三种主要的发热元素。研究结果支持下地幔内存在着结构异质性,并且鉴于矿物的总体含量,表明毛钙硅石可能会影响深部地幔中的发热。YingweiFei在相关的《视角》中写道:“Tschauner 等人的工作通过对地底深处钻石或高度冲击陨石的仔细搜索,激发了人们发现自然界其他困难高压相的希望。”“这种对无法进入的下地幔的直接采样将填补我们在地球整个地幔的化学成分和异质性方面的知识空白。”

对于对此趋势感兴趣的记者,过去几本科学出版物已经介绍了Oliver Tschauner和其他人对下地幔矿物相关的发现,其中包括了2014年11月的一份报告,该报告描述了在一颗冲击陨石中发现布里奇曼石的情况,这是唯一的其他高压矿物在自然界中得到证实。

此外,Tschauner 等人在2018年3月的报告中使用了地球深部钻石来发现冰-VII 的内含物,冰-VII是一种当水被困住并受到极高压力时形成的冰的立方晶体形式。


Disclaimer: AAAS and EurekAlert! are not responsible for the accuracy of news releases posted to EurekAlert! by contributing institutions or for the use of any information through the EurekAlert system.