Découverte du minéral de la Terre intérieure, la Davemaoite (CaSiO3-perovskite) à la surface de la Terre

Le minéral Davemaoite (CaSiO3-perovskite, le troisième minéral le plus abondant dans la couche inférieure du manteau de De la terre intérieur) a été découvert à la surface du Terre pour la première fois. Il a été retrouvé coincé dans un diamant. La pérovskite se trouve naturellement UNIQUEMENT dans la couche inférieure du manteau, à l'intérieur du Terre dans des conditions de température et de pression extrêmement élevées. Cette toute première découverte de l'intérieur Terre la nature minérale est importante pour la géologie pour une meilleure compréhension de la dynamique des profondeurs Terre.  

La pérovskite est un minéral constitué d'oxyde de calcium-titane (CaTiO₃). Tout autre minéral ayant une structure cristalline similaire est appelé pérovskite. Cela fait de la pérovskite une classe de composés qui ont le même type de structure cristalline que CaTiO₃ (structure pérovskite).    

Pérovskite au silicate de calcium (CaSiO₃-pérovskite ou CaPv) est un minéral important car c'est le troisième minéral le plus abondant¹ (7 % en volume) dans la couche inférieure du manteau de De la terre intérieur et joue un rôle important dans la dynamique thermique de De la terre interior. To put things in perspective, of the three layers of Terre, la couche du manteau, entre le noyau dense surchauffé et la fine couche de croûte externe, représente 84 % de De la terre volume total tandis que la couche inférieure du manteau représente à elle seule 55 pour cent du Terre et s'étend de 670 à 2900 km de profondeur. Le tableau ci-dessous donne un aperçu instantané de la place de la pérovskite dans De la terre à l'intérieur.  

Tableau : Place de la couche riche en pérovskite à l'intérieur de la Terre  

Perovskites along with other minerals in the mantle layer play a key role in the dynamics of deep Terre 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 découverte 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-Terre minéral.  

L'équipe de recherche dirigée par Oliver Tschauner a utilisé la diffraction des rayons X synchrotron pour étudier la structure interne des taches sombres infiniment petites dans un diamant que l'on pense être de la pérovskite de la couche inférieure du manteau et a pu trouver des preuves définitives de la CaSiO3-pérovskite cubique structurellement préservée. là².  

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 De la terre 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. 

Étonnamment, 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. 

Cette découverte, en conjonction avec d'autres découvertes de plus de minéraux à l'avenir, devrait enrichir la compréhension de l'évolution du manteau terrestre.  

***

Références:  

1. Zhang Z., et al 2021. Conductivité thermique de CaSiO₃ pérovskite dans les conditions du manteau inférieur. Physical Review B. Volume 104, Issue 18 – 1. Publié le 4 novembre 2021. DOI : https://doi.org/10.1103/PhysRevB.104.184101 

2. Fei, Y. 2021. Pérovskite récupérée du manteau inférieur, Science. Publié le 11 novembre 2021. Vol 374, numéro 6569 pp. 820-821. Sciences (2021). EST CE QUE JE: https://doi.org/10.1126/science.abm4742 

3. Tschauner, O. et al. Découverte de davemaoite, CaSiO3-perovskite, comme minéral du manteau inférieur. Science. 11 novembre 2021. Vol 374, numéro 6569 pp. 891-894. EST CE QUE JE: https://doi.org/10.1126/science.abl8568 

4. Université du Nevada 2021. Actualités - Recherche en bref : le tout premier minéral terrestre intérieur découvert dans la nature. [Publié le 15 novembre 2021. Disponible en ligne sur https://www.unlv.edu/news/release/research-brief-first-ever-interior-earth-mineral-discovered-nature  

5. Nestola, F., Korolev, N., Kopylova, M. et al. La pérovskite CaSiO3 dans le diamant indique le recyclage de la croûte océanique dans le manteau inférieur. Nature 555, 237-241 (2018). https://doi.org/10.1038/nature25972  

***