Soha nem látott ásványt fedeztek fel a Föld mélyéből származó gyémántban

Első ízben azonosítottak természetben előforduló nagy nyomású kalcium-szilikát perkovszkit (CaSiO3) ásványt a Föld alsóbb köpenyéből, jelentették tegnap a kutatók az American Association for the Advancement of Science magazinban.

Az újonnan felfedezett kristályos vegyületet, melynek a szerzők a davemaoite nevez adták, egy a Föld mélyéből származó gyémánt zárványaként fedezték fel, amely nagy nyomáson és hőmérsékleten jött létre több mint 660 kilométerre a Föld felszíne alatt - írja az Origo.

Az ásványt a Carnegie Institution for Science intézet prominens geofizikusa, Ho-kvang (Dave) Mao tiszteletére nevezték el, és az International Mineralogical Association megerősítette, hogy új ásvány. Oliver Tschauner a Nevada Egyetem földtudományi kutató professzora és kollégái szerint, a davemaoite geokémiailag legfontosabb ásványok egyike az alsóbb köpenyben főleg, mert olyan elemeket koncentrál,

amik inkompatibilisek a felső köpenyben, beleértve a ritkaföldfémeket is és a radioaktív izotópokat, amik a Föld köpenyének hőjéhez nagyban hozzájárulnak.

Bár évtizedek óta elmélkednek róla, mostanáig senkinek sem sikerült sikeresen kinyernie egy nagynyomás fázisban lévő szilikátot a Föld alsó köpenyéből, főleg, mert nem tartják meg az ásványtani struktúrájukat miután elmozdították a nagynyomású, nagy hőmérsékletű környezetből, de a kemény gyémánt megőrizte a struktúrát a hosszú út alatt, míg a bányából előkerült, ami  valószínűleg 100 millió-1.5 billió évbe telt.

Ezen kívül az egyetlen nagynyomású fázisú lévő szilikát ásvány, amit a természetben visszaigazoltak a bridgmanite, amit egy nagyon sokkolt meteoritban találtak. Ebben a tanulmányban a gyémántban lévő davemaoite zárványt Tshauner és kollégái szinkrotron röntgen diffrakcióval azonosították és jellemezték.

A kutatók megmutatják, hogy a davemaoite szerkezetében sokféle elemet képes befogadni, beleértve a három fő hőtermelő elemet, a káliumot, a tóriumot és az urániumot. A felfedezés alátámasztja az alsó köpenyben lévő kompozíciós heterogenitás létezését és, mivel az ásvány általánosan jelen van azt sugallják, hogy a davemaoite valószínűleg hatással van a hőtermelésre a mély köpenyben. 

Az Föld mélyéből származó ősi gyémántot Botswanaban találták. Az ásvány unikális ablakot nyit a Föld mélyének kémiájába. Az eddig soha nem látott ásvány alkotja az alsó fölköpeny 5 %-át.

Az eredetileg a Botswana Orapa városában lévő bányából kiásott gyémánt körülbelül 4 mm széles és 81 mg.

Egy árus adta el 1987-ben egy a California Institute of Technology tudósának, aki tanulmányozta a gyémántot, de sem az eladónak, sem a tudósnak fogalma sem volt róla milyen különlegesség birtokában vannak. A gyémántot, amely most Los Angelesben a Természettudományi Múzeumban van, nemrégiben analizálta Oliver Tschauner, aki a szupermélységű gyémántokat keresi, hogy a Föld mélyét megismerje.

Amikor Tschauner és kollégái röntgennel megvizsgálták a gyémántot, felfedezték benne a zárványt. Lézerrel elvágták a gyémántot és kivonták a benne lévő kristályokat, aztán tömegspektométerrel megvizsgálták miből állnak. Kiderült, hogy a kalcium-szilikát egy formája, amiről elvileg tudták, hogy a Föld alsó köpenyében létezik, de sose figyelték meg. A molekulák egy bizonyos kocka elrendeződést, az úgynevezett perkovszkit struktúrát vesznek fel.

A davemaoiteban találtak  káliumot és nátriumot is, ami meglepő, mert úgy vélik, ezek főleg a Föld kérgében vannak jelen és nem a mélyen a köpenyben. Ez atr mutatja, hogy a felszíni anyagok újrahasznosulnak a köpenyben.

A kutatók folytatják a szupermély gyémántok kutatását, abban a reményben, hgy találnak több elrejtett ásványt. Ez nehéz folyamat, mert nem egyszerű megkülönböztetni melyik gyémént származik a feszínről és melyik a mélyből és nincs rá mód, hogy tudják, hol találhatóak a variációk. Nem tudják hol keressenek.