Perovskita de silicato - Silicate perovskite

Perovskita de silicato é (Mg, Fe) SiO
3(o membro final de magnésio é chamado de bridgmanita ) ou CaSiO
3( silicato de cálcio ) quando organizado em uma estrutura de perovskita . Bridgmanite não são estáveis na superfície da Terra, e existem principalmente na parte inferior do manto da Terra , entre cerca de 670 e 2.700 km (420 e 1.680 mi) profundidade. Acredita-se que eles formem as principais fases minerais, junto com a ferropericlase .

Descoberta

A existência de perovskita de silicato no manto foi sugerida pela primeira vez em 1962, e ambos MgSiO
3e CaSiO
3havia sido sintetizado experimentalmente antes de 1975. No final dos anos 1970, foi proposto que a descontinuidade sísmica em cerca de 660 km no manto representava uma mudança de minerais de estrutura espinélio com uma composição de olivina para perovskita de silicato com ferropericlase .

Perovskita de silicato natural foi descoberta no meteorito Tenham fortemente chocado . Em 2014, a Comissão de Novos Minerais, Nomenclatura e Classificação (CNMNC) da International Mineralogical Association (IMA) aprovou o nome de bridgmanita para perovskita estruturada (Mg, Fe) SiO
3, em homenagem ao físico Percy Bridgman , que recebeu o Prêmio Nobel de Física em 1946 por sua pesquisa de alta pressão.

Estrutura

Artigo principal: Perovskita (estrutura)

A estrutura da perovskita (identificada pela primeira vez no mineral perovskita ) ocorre em substâncias com a fórmula geral ABX
3, onde A é um metal que forma grandes cátions , normalmente magnésio , ferro ferroso ou cálcio . B é outro metal que forma cátions menores, normalmente o silício , embora pequenas quantidades de ferro férrico e alumínio possam ocorrer. X é normalmente oxigênio. A estrutura pode ser cúbica, mas apenas se os tamanhos relativos dos íons atenderem a critérios estritos. Normalmente, as substâncias com estrutura de perovskita apresentam menor simetria, devido à distorção da rede cristalina e as perovskitas de silicato estão no sistema cristalino ortorrômbico .

Ocorrência

Faixa de estabilidade

Bridgmanita é um polimorfo de enstatita de alta pressão , mas na Terra forma predominantemente, junto com ferropericlase , a partir da decomposição de ringwoodita (uma forma de olivina de alta pressão ) em aproximadamente 660 km de profundidade, ou uma pressão de ~ 24 GPa. A profundidade dessa transição depende da temperatura do manto; ocorre ligeiramente mais profundo nas regiões mais frias do manto e mais raso nas regiões mais quentes. A transição de ringwoodita para bridgmanita e ferropericlásio marca a parte inferior da zona de transição do manto e o topo do manto inferior. A bridgmanita torna-se instável a uma profundidade de aproximadamente 2700 km, transformando-se isoquimicamente em pós-perovskita .

A perovskita de silicato de cálcio é estável em profundidades ligeiramente mais rasas do que a bridgmanita, tornando-se estável a aproximadamente 500 km, e permanece estável em todo o manto inferior.

Abundância

A bridgmanita é o mineral mais abundante no manto. As proporções de bridgmanita e perovskita de cálcio dependem da litologia geral e da composição do volume. Nas litogias pirolíticas e harzburgíticas , a bridgmanita constitui cerca de 80% da assembléia mineral e a perovskita de cálcio <10%. Em uma litologia eclogítica , a bridgmanita e a perovskita de cálcio compreendem aproximadamente 30% cada.

Presença em diamantes

A perovskita de silicato de cálcio foi identificada na superfície da Terra como inclusões em diamantes. Os diamantes são formados sob alta pressão no fundo do manto. Com a grande resistência mecânica dos diamantes, grande parte dessa pressão fica retida no interior da rede, permitindo que inclusões como o silicato de cálcio sejam preservadas em alta pressão.

Deformação

Deformação experimental de MgSiO policristalino
3sob as condições da parte superior do manto inferior sugere que a perovskita de silicato deforma por um mecanismo de deslocamento de fluência . Isso pode ajudar a explicar a anisotropia sísmica observada no manto.

Veja também

Referências

links externos