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前所未有!科学家从地球深处的钻石中发现“不可能矿物”

前瞻网    2021-11-14 15:16

 

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在一颗从地球表面深处拖出的钻石中,科学家们发现了一个从未见过的矿物。

该矿物以著名地球物理学家毛河光(Dave Mao)的名字命名为davemaoite(达维毛石),是地球上发现的第一个高压硅酸钙过氧化物(CaSiO3)的例子。

Davemaoite长期以来一直被认为是地球地幔中一种丰富的、具有地球化学意义的矿物。但是科学家们从未发现它存在的任何直接证据,因为当它向地表移动和压力降低时,会分解成其他矿物。然而,对一颗来自博茨瓦纳的钻石的分析显示,它在地球表面以下约410英里(660公里)的地幔中形成,有一个完整的达维毛石样品被困在里面。因此,国际矿物学协会现在已经确认达维毛石是一种新的矿物。

主要作者、拉斯维加斯内华达大学的矿物学家Oliver Tschauner和他的同事用一种被称为同步辐射X射线衍射的技术发现了达维毛石样本。该技术将一束高能量的X射线以显微镜的精度聚焦在钻石的某些位置。Tschauner说,通过测量返回光线的角度和强度,研究人员可以破译里面的东西。他补充说,钻石中的达维玛石样本只有几微米(百万分之一米)大小,所以功率较小的采样技术会错过它。

达维毛石被认为在地球的地幔中发挥着重要的地球化学作用。科学家们推测,这种矿物可能还含有其他微量元素,包括铀和钍,它们通过放射性衰变释放热量。Tschauner说,因此,达维莫石可能有助于在地幔中产生大量的热量。

在2014年发表在《科学》杂志上的一项研究中,研究人员描述了另一种来自地幔的理论上的高压矿物,被称为桥石。然而,桥石的样本并不是来自地幔,而是在一块陨石内部。Tschauner说,达维毛石的发现表明,钻石可以在比以前认为的更深的地幔中形成,它表明它们可能是寻找更多来自地幔的新矿物的最佳地点。

Tschauner等人的工作激发了发现自然界中其他困难的高压相的希望。华盛顿特区卡内基科学研究所的地球物理学家Yingwei Fe并未参与这项研究,但她在一篇相关的科学文章中表示,“这种对无法进入的下地幔的直接取样将填补我们对我们星球整个地幔的化学成分的知识空白。”

这项研究题为'Discovery of davemaoite, CaSiO3-perovskite, as a mineral from the lower mantle',于11月11日在线发表在《科学》杂志上。

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责任编辑: 3976DBC

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