पृथ्वी की सतह पर आंतरिक पृथ्वी खनिज, डेवमाओइट (CaSiO3-perovskite) की खोज

The mineral Davemaoite (CaSiO3-perovskite, the third most abundant mineral in lower mantle layer of पृथ्वी की interior) has been discovered on the surface of the पृथ्वी for the first time. It was found trapped inside a diamond. Perovskite is found naturally ONLY in lower mantle layer of the interior of the पृथ्वी under extremely high temperature and pressure conditions. This first-ever discovery of interior पृथ्वी mineral in nature is important to geology for better understanding of dynamics of deep पृथ्वी.  

पेरोव्स्काइट एक खनिज है जिसमें कैल्शियम टाइटेनियम ऑक्साइड (CaTiO .) होता है₃) समान क्रिस्टल संरचना वाले किसी अन्य खनिज को पेरोव्स्काइट कहा जाता है। यह पेरोव्स्काइट को यौगिकों का एक वर्ग बनाता है जिसमें समान प्रकार की क्रिस्टल संरचना होती है जैसे कि CaTiO₃ (पेरोव्स्काइट संरचना)।    

कैल्शियम-सिलिकेट पेरोसाइट (CaSiO .)₃-पेरोव्स्काइट या सीएपीवी) एक महत्वपूर्ण खनिज है क्योंकि यह तीसरा सबसे प्रचुर खनिज है¹ (आयतन द्वारा 7%) . की निचली मेंटल परत में पृथ्वी की interior and plays a significant role in the heat dynamics of पृथ्वी की interior. To put things in perspective, of the three layers of पृथ्वी, the mantle layer, between dense super-heated core and thin outer crust layer, makes up 84% of पृथ्वी की total volume while the lower mantle layer alone comprises 55 percent of the पृथ्वी and extends from 670 and 2900 km in depth. The below table gives a snapshot view of place of perovskite in पृथ्वी की इंटीरियर।  

तालिका: पृथ्वी के आंतरिक भाग में पेरोव्स्काइट समृद्ध परत का स्थान  

Perovskites along with other minerals in the mantle layer play a key role in the dynamics of deep पृथ्वी involving heat transfer from core towards surface, called mantle convection. Despite its abundance and importance, perovskite has never been retrieved from the lower mantle layer, because it loses its structure on being removed from its high-pressure conditions.  

Researchers have now reported खोज of calcium silicate perovskite as a diamond inclusion in a natural sample. The diamond was found in Orapa mine, Botswana decades ago and was purchased by a mineralogist of USA in 1987. The team of researchers had been studying the diamond for few years for any entrapped deep-पृथ्वी खनिज।  

ओलिवर त्सचुनर के नेतृत्व में शोध दल ने सिंक्रोट्रॉन एक्स-रे विवर्तन को एक हीरे में असीम रूप से छोटे काले धब्बों की आंतरिक संरचना का अध्ययन करने के लिए नियोजित किया, जिसे निचले मेंटल परत से पेरोसाइट माना जाता था और संरचनात्मक रूप से संरक्षित क्यूबिक CaSiO3-perovskite के निश्चित प्रमाण खोजने में सक्षम थे। वहां².  

Further structural and chemical studies indicated that the mineral had large amounts of trapped potassium implying that this perovskite could host three of the major heat-producing elements (uranium and thorium were previously known) which influence heat generation in पृथ्वी की interior. They named the mineral “davemaoite” (after geophysicist Ho-kwang “Dave” Mao) which was approved as a new natural mineral. The researchers think that the mineral may have originated from lower mantle layer between 650 and 900 km deep below the Earth’s surface ^3,4. 

आश्चर्यजनक रूप से, CaSiO₃ perovskite was reported to be discovered in a deep-Earth diamond from South Africa in 2018 however the research team had not claimed official discoveryhttps://www.scientificeuropean.co.uk/sciences/biology/discovery-of-nitrogen-fixing-cell-organelle-nitroplast-in-a-eukaryotic-algae/ of a new mineral ⁵. 

यह खोज, भविष्य में और अधिक खनिजों की खोजों के संयोजन के साथ, पृथ्वी के मेंटल के विकास की समझ को समृद्ध करेगी।  

***

सन्दर्भ:  

1. झांग जेड, एट अल 2021. CaSiO की तापीय चालकता₃ निचले मेंटल स्थितियों पर पेरोव्स्काइट। भौतिक समीक्षा बी। वॉल्यूम 104, अंक 18 - 1. 4 नवंबर 2021 को प्रकाशित। डीओआई: https://doi.org/10.1103/PhysRevB.104.184101 

2. फी, वाई. 2021. पेरोव्स्काइट निचले मेंटल, साइंस से लिया गया। 11 नवंबर 2021 को प्रकाशित। वॉल्यूम 374, अंक 6569 पीपी। 820-821। विज्ञान (2021)। डीओआई: https://doi.org/10.1126/science.abm4742 

3. त्सचुनर, ओ। एट अल. डेवमाओइट की खोज, CaSiO3-perovskite, निचले मेंटल से एक खनिज के रूप में। विज्ञान। 11 नवंबर 2021। वॉल्यूम 374, अंक 6569 पीपी। 891-894। डीओआई: https://doi.org/10.1126/science.abl8568 

4. नेवादा विश्वविद्यालय 2021। समाचार - संक्षेप में अनुसंधान: प्रकृति में खोजे गए पहले-कभी आंतरिक पृथ्वी खनिज। [15 नवंबर 2021 को पोस्ट किया गया। ऑनलाइन उपलब्ध है https://www.unlv.edu/news/release/research-brief-first-ever-interior-earth-mineral-discovered-nature  

5. नेस्टोला, एफ।, कोरोलेव, एन।, कोपिलोवा, एम। एट अल. हीरे में CaSiO3 पेरोसाइट समुद्री क्रस्ट के निचले मेंटल में पुनर्चक्रण को इंगित करता है। प्रकृति 555, 237–241 (2018)। https://doi.org/10.1038/nature25972  

***