硅酸盐钙钛矿CaSiO3.可以说是地球化学最重要的阶段，因为它富含上地幔中不相容的元素，包括产生热量的鲶鱼和铀，其半衰期比地球的地质历史要长。
在这里，内华达大学的研究人员现在一颗形成在地幔深处的钻石含有我们在自然界中从未见过的矿物质：CaSiO3-钙钛矿是一种认证矿物(IMA2020-012a)，名称为davemaoite。相关论文题为Discovery of davemaoite, CaSiO3-perovskite, as a mineral from the lower mantle”发表在Science上。
论文链接：
https://www.science.org/doi/10.1126/science.abl8568
硅酸钙(CaSiO3)有多种天然合成晶型。低压硅灰石是一种常见的变质矿物。在金刚石中发现了一种中压布雷懿矿。地球过渡带(420 ~ 660 km)和下地幔(LM；(660 ~2700 km)，CaSiO三是钙钛矿结构。钙钛矿型CaSiO3是由Liu和Ringwood第一次合成，在LM在压力和温度下，它是由玄武岩和橄榄岩体组成的液相，实验表明它含有许多不相容的元素。这些元素包括稀土元素(REEs)、大离子亲石元素(LILEs)；K, Sr, Ba)，Ti, U和Th。换句话说，它含有少量CaSiO3-钙钛矿的LM这些元素在矿物组合中相容。因此，LM中相的组成和丰度限制稀土，LILEs放射性同位素丰富(K、U、Th)这些元素对地幔热有重要贡献。通过这些参数，CaSiO钙钛矿为地球深层循环地壳的命运、热化学异常和地幔底部岩浆海洋的存在提供了必要的限制。发现，纯CaSiO3合成钙钛矿具有立方或四方对称性，属于陶钙石(SrTiO3)型钙钛矿，和GdFeO3型钙钛矿(如桥锰矿和CaTiO结构变形机制与晶体化学约束完全不同，实际上称为钙钛矿。
在自然界中寻找CaSiO3-钙钛矿的困难在于只高于20 GPa压力下的稳定性和低反转成低压晶体的动力学障碍。虽然桥锰矿的稳定性仅高于23 GPa，但在高冲击陨石中很少发现。
研究人员在此报道CaSiO3钙钛矿的发现是国际矿物协会(IMA)新矿物、命名和分类委员会(CNMNC)一种的新矿物。这种新矿物[IMA2020-012a]被命名为davemaoite，以纪念Dave (Ho-kwang) Mao对深地幔地球物理和岩石学的杰出贡献。这种物质来自博茨瓦纳奥拉帕的一颗钻石——储存在洛杉矶自然历史博物馆(目录编号)NHMLA 原加州理工学院矿物收藏74541GRR1507)。
在8~9 GPa残余压力下，Davemaoite斜方晶碳质α-铁和wüstite(Fe0.8Mg0.2)O共存(图1)。钛铁矿是同一颗钻石，铁和冰-VII单个包裹体的残余压力分别为7 GPa和8-9 GPa。DavemaoiteX射线衍射(XRD)图为立方体钙钛矿(图1)，在2.5%的体积或更小或更大时，材料的最大贡献小于5 vol根据反射强度(图1)可以排除晶格的整体畸变。立方体ABO钙钛矿没有内部结构自由，只有一个化学单元。因此，即使在多相贡献的衍射图中，这一相的识别也是清晰的(图1)。
图1 davemaoiteX射线衍射图和Rietveld细化。
图2 光束上钻石的反射光像。
上述研究结果表明，尖晶石后相(Ca,Na,K)(Al,Si)2O至少在下地幔的上部不需要作为钙、碱和铝的主相。尖晶石后逆行可能形成(Ca,Na,K)(Al，Fe3+，Si)2O4 + Fe0→(Ca，Na，K)(Al，Si)O3 + FeO，但在这个过程中，预计共生过程中会有残余的尖晶石，但没有观察到。在深层地幔中，davemaoite石榴石在上地幔中的作用与石榴石相似。(文字:水生)
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