science >> Wetenschap >  >> Natuur

Wetenschappers ontdekken mogelijk mantelmineraal

Maohokiet. Krediet:CHEN Ming

Wetenschappers geloofden lang dat de onderste mantel van de aarde bestond uit bridgmaniet (Mg, Fe)SiO 3 en magnesiumoxide (Mg, Fe)O, waarin Fe 2+ woont. Deze visie veranderde toen experimenten aantoonden dat Fe 2+ kan gewoon niet bestaan ​​bij de druk en temperatuur van de onderste mantel. Wat aanwezig is is Fe 3+ . De twee fasen (Mg, Fe)SiO 3 en (Mg, Fe)O beide werpen Fe 2+ en, beurtelings, MgSiO 3 en MgO blijven. Echter, welke minerale gastheren Fe 3+ onbekend was gebleven.

Nutsvoorzieningen, wetenschappers hebben een mogelijk antwoord:Maohokite, een nieuw ontdekt hogedrukmineraal. Het is misschien wat de onderste mantel van de aarde vormt, samen met Bridgmanite MgSiO 3 en magnesiowüstiet MgO. De studie die dit nieuwe mineraal rapporteert, werd gepubliceerd in: Meteoritica en planetaire wetenschap .

Maohokite werd ontdekt door het team van Chen Ming van het Guangzhou Institute of Geochemistry van de Chinese Academie van Wetenschappen en SHU Jinfu van het Center for High Pressure Science and Technology Advanced Research. Het mineraal is vernoemd naar Hokwang Mao, ter ere van zijn grote bijdrage aan hogedrukonderzoek.

Het mineraal en zijn naam zijn goedgekeurd door de Commission on New Minerals, Nomenclatuur en classificatie van de International Mineralogical Association onder de aanduiding IMA 2017-047.

Natuurlijke mineralen kunnen worden onderverdeeld in twee soorten:lagedrukmineralen en hogedrukmineralen, afhankelijk van hun formatiedruk. De druk en temperatuur die nodig zijn voor de vorming van hogedrukmineralen kunnen alleen worden geleverd door de omgeving van de mantel of de hypervelocity-botsing tussen hemellichamen.

Maohokiet is het tweede geval. Het werd gevonden in schokgemetamorfoseerde rotsen van de Xiuyan-inslagkrater in China.

Dit hogedrukmineraal werd gevormd door de ontleding van ferromagnesisch carbonaat via een zelf-oxidatie-reductiereactie bij een temperatuur> 900 graden C en slagdruk> 25 GPa (een drukbereik gevonden op diepten van meer dan 670 km onder het aardoppervlak). Bij deze reactie Fe 2+ oxideert tot Fe 3+ en later combineert met Mg2+ om maohokiet te vormen, waardoor het een mogelijk belangrijk bestanddeel van de onderste mantel wordt.

Maohokiet, met een samenstelling van MgFe2O 4 , heeft een orthorhombische CaFe2O 4 -type structuur. Het bestaande mineralogische model van de aardmantel laat zien dat de ferromagnesische ondermantel voornamelijk bestaat uit bridgmaniet (Mg, Fe)SiO 3 en magnesiumoxide (Mg, Fe)O. Daarom, het feit dat Maohokiet Mg en Fe bevat, twee belangrijke componenten van de onderste mantel, maakt alleen maar sterker dat Maokohite een belangrijk mineraal is in de onderste mantel.