પૃથ્વીની સપાટી પર આંતરીક પૃથ્વી ખનિજની શોધ, ડેવેમાઓઇટ (CaSiO3-perovskite)

ખનિજ ડેવેમાઓઇટ (CaSiO3-પેરોવસ્કાઇટ, નીચલા આવરણના સ્તરમાં ત્રીજું સૌથી વધુ વિપુલ ખનિજ પૃથ્વીની આંતરિક) ની સપાટી પર મળી આવી છે પૃથ્વી પ્રથમ વખત. તે હીરાની અંદર ફસાયેલો મળી આવ્યો હતો. પેરોવસ્કાઈટ કુદરતી રીતે માત્ર નીચલી મેન્ટલ લેયરમાં જોવા મળે છે પૃથ્વી અત્યંત ઊંચા તાપમાન અને દબાણની સ્થિતિમાં. ઈન્ટિરિયરની આ પહેલી શોધ છે પૃથ્વી ઊંડાણની ગતિશીલતાને વધુ સારી રીતે સમજવા માટે ભૂસ્તરશાસ્ત્ર માટે પ્રકૃતિમાં ખનિજ મહત્વપૂર્ણ છે પૃથ્વી.  

પેરોવસ્કાઇટ એ કેલ્શિયમ ટાઇટેનિયમ ઓક્સાઇડ (CaTiO) નો સમાવેશ કરતું ખનિજ છે₃). સમાન સ્ફટિક માળખું ધરાવતા અન્ય કોઈપણ ખનિજને પેરોવસ્કાઈટ કહેવામાં આવે છે. આ પેરોવસ્કાઈટને સંયોજનોનો વર્ગ બનાવે છે જે CaTiO ની સમાન પ્રકારની સ્ફટિક રચના ધરાવે છે₃ (પેરોવસ્કાઇટ માળખું).    

કેલ્શિયમ-સિલિકેટ પેરોવસ્કાઇટ (CaSiO₃-પેરોવસ્કાઈટ અથવા CaPv) એક મહત્વપૂર્ણ ખનિજ છે કારણ કે તે ત્રીજા સૌથી વધુ વિપુલ પ્રમાણમાં ખનિજ છે¹ (વોલ્યુમ દ્વારા 7%) ના નીચલા આવરણ સ્તરમાં પૃથ્વીની આંતરિક અને ગરમીની ગતિશીલતામાં નોંધપાત્ર ભૂમિકા ભજવે છે પૃથ્વીની આંતરિક વસ્તુઓને પરિપ્રેક્ષ્યમાં મૂકવા માટે, ના ત્રણ સ્તરોની પૃથ્વી, મેન્ટલ સ્તર, ગાઢ સુપર-હીટેડ કોર અને પાતળા બાહ્ય પોપડાના સ્તર વચ્ચે, 84% બનાવે છે પૃથ્વીની કુલ વોલ્યુમ જ્યારે નીચલા આવરણ સ્તરમાં એકલા 55 ટકાનો સમાવેશ થાય છે પૃથ્વી અને 670 અને 2900 કિમી ઊંડાઈથી વિસ્તરે છે. નીચેનું કોષ્ટક પેરોવસ્કાઈટના સ્થાનનું સ્નેપશોટ દૃશ્ય આપે છે પૃથ્વીની અંદર.  

કોષ્ટક: પૃથ્વીના આંતરિક ભાગમાં પેરોવસ્કાઇટ સમૃદ્ધ સ્તરનું સ્થાન  

મેન્ટલ લેયરમાં અન્ય ખનિજો સાથે પેરોવસ્કાઇટ્સ ઊંડા ગતિશીલતામાં મુખ્ય ભૂમિકા ભજવે છે પૃથ્વી કોરથી સપાટી તરફ હીટ ટ્રાન્સફરનો સમાવેશ થાય છે, જેને મેન્ટલ કન્વેક્શન કહેવાય છે. તેની વિપુલતા અને મહત્વ હોવા છતાં, પેરોવસ્કાઈટને નીચલા આવરણના સ્તરમાંથી ક્યારેય પુનઃપ્રાપ્ત કરવામાં આવ્યું નથી, કારણ કે તે તેની ઉચ્ચ-દબાણની સ્થિતિમાંથી દૂર થવા પર તેની રચના ગુમાવે છે.  

સંશોધકોએ હવે અહેવાલ આપ્યો છે શોધ કુદરતી નમૂનામાં હીરાના સમાવેશ તરીકે કેલ્શિયમ સિલિકેટ પેરોવસ્કાઇટ. આ હીરા દાયકાઓ પહેલા બોત્સ્વાનાની ઓરાપા ખાણમાંથી મળી આવ્યો હતો અને તેને 1987માં યુએસએના ખનીજશાસ્ત્રીએ ખરીદ્યો હતો. સંશોધકોની ટીમ થોડા વર્ષોથી હીરાનો અભ્યાસ કરી રહી હતી.પૃથ્વી ખનિજ  

ઓલિવર ત્સ્ચાઉનરની આગેવાની હેઠળની સંશોધન ટીમે નીચલા આવરણના સ્તરમાંથી પેરોવસ્કાઈટ હોવાનું માનવામાં આવતા હીરામાં અસંખ્ય નાના શ્યામ સ્પેક્સની આંતરિક રચનાનો અભ્યાસ કરવા માટે સિંક્રોટ્રોન એક્સ-રે વિવર્તનનો ઉપયોગ કર્યો હતો અને માળખાકીય રીતે સચવાયેલા ક્યુબિક CaSiO3-પેરોવસ્કાઈટના ચોક્કસ પુરાવા શોધવામાં સક્ષમ હતા. ત્યાં².  

વધુ માળખાકીય અને રાસાયણિક અભ્યાસો દર્શાવે છે કે ખનિજમાં મોટી માત્રામાં ફસાયેલા પોટેશિયમ હતા જે સૂચવે છે કે આ પેરોવસ્કાઈટ ત્રણ મુખ્ય ગરમી ઉત્પન્ન કરતા તત્વો (યુરેનિયમ અને થોરિયમ અગાઉ જાણીતા હતા) હોસ્ટ કરી શકે છે જે ગરમીના ઉત્પાદનને પ્રભાવિત કરે છે. પૃથ્વીની આંતરિક તેઓએ ખનિજનું નામ “ડેવેમાઓઈટ” (ભૂ-ભૌતિકશાસ્ત્રી હો-ક્વાંગ “ડેવ” માઓ પછી) રાખ્યું જે નવા કુદરતી ખનિજ તરીકે મંજૂર કરવામાં આવ્યું. સંશોધકોનું માનવું છે કે ખનિજ પૃથ્વીની સપાટીથી 650 થી 900 કિમી ઊંડે નીચલા આવરણના સ્તરમાંથી ઉદ્દભવ્યું હોઈ શકે છે. ^3,4. 

આશ્ચર્યજનક રીતે, CaSiO₃ પેરોવસ્કાઈટ 2018માં દક્ષિણ આફ્રિકામાંથી ડીપ-અર્થ હીરામાં મળી આવ્યો હોવાના અહેવાલ હતા, જોકે સંશોધન ટીમે સત્તાવાર દાવો કર્યો ન હતો. Discoveryhttps://www.scientificeuropean.co.uk/sciences/biology/discovery-of-nitrogen-fixing-cell-organelle-nitroplast-in-a-eukaryotic-algae/ નવા ખનિજનું ⁵. 

આ શોધ, ભવિષ્યમાં વધુ ખનિજોની વધુ શોધ સાથે જોડાણમાં, પૃથ્વીના આવરણના ઉત્ક્રાંતિની સમજને સમૃદ્ધ બનાવવી જોઈએ.  

***

સંદર્ભ:  

1. ઝાંગ ઝેડ., એટ અલ 2021. CaSiO ની થર્મલ વાહકતા₃ નીચલા આવરણની સ્થિતિમાં પેરોવસ્કાઇટ. ભૌતિક સમીક્ષા B. વોલ્યુમ 104, અંક 18 – 1. 4 નવેમ્બર 2021 ના ​​રોજ પ્રકાશિત. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevB.104.184101 

2. ફેઈ, વાય. 2021. પેરોવસ્કાઈટ નીચલા આવરણમાંથી પુનઃપ્રાપ્ત, વિજ્ઞાન. 11 નવેમ્બર 2021 ના ​​રોજ પ્રકાશિત. વોલ્યુમ 374, અંક 6569 પૃષ્ઠ. 820-821. વિજ્ઞાન (2021). DOI: https://doi.org/10.1126/science.abm4742 

3. ત્સ્ચાઉનર, ઓ. એટ અલ. નીચલા આવરણમાંથી ખનિજ તરીકે ડેવેમાઓઈટ, CaSiO3-પેરોવસ્કાઈટની શોધ. વિજ્ઞાન. 11 નવેમ્બર 2021. વોલ્યુમ 374, અંક 6569 પૃષ્ઠ 891-894. DOI: https://doi.org/10.1126/science.abl8568 

4. યુનિવર્સિટી ઓફ નેવાડા 2021. સમાચાર - સંક્ષિપ્તમાં સંશોધન: પ્રકૃતિમાં પ્રથમવાર આંતરીક પૃથ્વી ખનિજ શોધાયેલ. [15 નવેમ્બર 2021ના રોજ પોસ્ટ કરવામાં આવ્યું. અહીં ઑનલાઇન ઉપલબ્ધ છે https://www.unlv.edu/news/release/research-brief-first-ever-interior-earth-mineral-discovered-nature  

5. નેસ્ટોલા, એફ., કોરોલેવ, એન., કોપિલોવા, એમ. એટ અલ. ડાયમંડમાં CaSiO3 પેરોવસ્કાઈટ નીચલા આવરણમાં દરિયાઈ પોપડાના રિસાયક્લિંગને સૂચવે છે. પ્રકૃતિ 555, 237–241 (2018). https://doi.org/10.1038/nature25972  

***