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深地钻石发现新矿物质

地球
wanwan (42055)发表于 2021年11月15日 20时57分 星期一
来自星空暗流
一颗在地幔深处形成的钻石含有一种自然界从未见过的矿物质。这一发现难得一见地展现了地幔深处的状况,可能有助于揭示地球内部超过 660 公里深处的结构的新信息。这也有助于地质学家更好地理解地幔如何控制地球板块运动。

这种矿物质——硅酸钙钛矿只在地球深处难以置信的高压下形成。拉斯维加斯内华达大学的矿物学家 Oliver Tschauner 表示,新发现的样本可能形成于地表以下 660 至 900 公里处。尽管这种矿物质之前曾在实验室中使用 20 吉帕斯卡的压力(几乎是大气压 200,000 倍)合成过,但当从人造高压环境取出时,它立即回到另一种形式。因此研究人员曾认为不可能从地幔中提取天然硅酸钙钛矿。Tschauner 表示:“我们认为发现它的可能性非常低,以至于从未真正主动寻找过它。”

因此当他和同事分析一颗来自博茨瓦纳奥拉帕的钻石的缺陷时,发现了三个微小的硅酸钙钛矿斑点,这让他感到吃惊。硅酸钙以其他形式被发现,包括地壳中的硅灰白和地幔中下区域的钙铁矿。但这个版本有一个明显的立方晶体结构,标志着它与那些版本的矿物不同。Tschauner 和他的同事将这种新矿物命名为“毛钙硅石”(davemaoite),这是以地质学家毛河光的名字命名的,他进行了一些开创性的实验,用钻石在地球表面产生类似地幔的压力。他们在上周的《Science》杂志上宣布了这一发现。