Khoáng chất kỳ bí mới được tìm thấy trong viên kim cương

Các nhà khoa học cho biết, mẩu đá nhỏ xíu bị mắc kẹt bên trong viên kim cương được xác định là một khoáng chất silicat có tên davemaoite chỉ có thể hình thành ở lớp phủ dưới của Trái Đất.
Đây là lần đầu tiên các nhà khoa học chứng minh được rằng loại khoáng vật lớp phủ thấp hơn này - trước đây chỉ được dự đoán từ các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm - thực sự tồn tại trong tự nhiên.
Viên kim cương có chứa khoáng chất kể trên được tìm thấy từ một mỏ ở Botswana và được hình thành ở độ sâu hơn 660 km, ranh giới trên của lớp phủ dưới của Trái Đất.
Sử dụng các kỹ thuật phân tích bao gồm nhiễu xạ tia X, hình ảnh huỳnh quang tia X và quang phổ hồng ngoại, nhà khoáng vật học Oliver Tschauner của Đại học Nevada, Las Vegas và các đồng nghiệp đã xác định cấu trúc hóa học và cấu trúc hình thành của khoáng chất mới, coi nó là một loại canxi silicat perovskite.
Trước đây, các nhà khoa học đã ước tính rằng khoảng 5% đến 7% lớp phủ bên dưới phải được tạo thành từ khoáng chất này. Nhưng thật khó để quan sát trực tiếp các khoáng chất sâu trong lòng đất như vậy. Đó là bởi vì các khoáng chất ổn định trong áp suất mạnh của lớp phủ dưới - kéo dài đến 2.700 km bên dưới bề mặt Trái Đất - bắt đầu sắp xếp lại cấu trúc tinh thể của chúng ngay khi áp suất tăng lên.
Kim cương hoạt động giống như viên nang thời gian, giữ nguyên dạng khoáng chất ban đầu trong hành trình lên bề mặt. Việc phát hiện ra davemaoite không chỉ là sự xác nhận rằng nó tồn tại mà còn tiết lộ vị trí của một số nguồn nhiệt sâu bên trong Trái Đất.
Khám phá này liên kết trực tiếp quá trình sinh nhiệt (vật liệu phóng xạ), chu trình nước (băng) và chu trình carbon (được biểu thị bằng sự hình thành của chính viên kim cương), tất cả đều nằm trong lớp phủ sâu.
Nghiên cứu này cho thấy rằng lớp phủ dưới của Trái Đất có thể là một hỗn hợp mềm dẻo hơn người ta tưởng, với độ phức tạp khó dự đoán chỉ từ các nghiên cứu trong phòng thí nghiệm.