组成地球最主要的矿物名叫bridgmanite

这种藏量丰富的矿物在135年前坠落于地球的陨石中被辨识出来,现在终于有了正式的名字。

这种藏量丰富的矿物在135年前坠落于地球的陨石中被辨识出来,现在终于有了正式的名字。

(蜘蛛网报道)据国家地理杂志中文网:组成地球最主要的矿物名叫bridgmanite

数十年来,科学家一直知道这种矿物的存在,但直到过去几年才终于能够近距离检视它。这种矿物一般出现在地表底下深处,不过,科学家却是透过135年前撞击地球的一颗陨石对它进行辨识与研究。

这种矿物本来以其化学组成为人所知:silicate perovskite (Mg,Fe)SiO3(含铁的镁矽酸盐的钙钛矿相),但它终于在本月被正式命名为bridgmanite(中文暂译布氏岩),以纪念在1946年获得诺贝尔奖的物理学者珀西‧布里基曼(Percy Bridgman)。

这个名称肯定了布里基曼「对高压物理根本而重要的贡献」,加州理工学院的矿物学者马驰接受国家地理采访时指出。

与马驰共同描述这种矿物特征的主要研究者,是内华达大学拉斯维加斯校区研究副教授奥利佛‧萧纳(Oliver Tschauner),他指出,「这个研究填补了矿物命名学中一个让人困扰已久的空白。」

这种矿物很可能是地球含量最丰富的矿物,数十年来一直有科学家透过间接的方式研究,例如测量地震波在地球内部传播时的变化。科学家相信,这种矿物的分布范围从地函过渡带的底部延伸至地函与地核交界处,深度在地表下670至2900公里处。

高温高压下的产物

Bridgmanite独特的原子排列方式是在地球内部的高温与高压下形成。

萧纳与马驰在2009年开始在Tenham陨石中寻找这种矿物,这颗著名的陨石于1879年坠落在澳洲昆士兰。形成于45亿年前的这颗陨石在太空中承受了高能量的冲击,代表它曾受到与地球内部相似的温度与压力影响。

高压矿物尖晶橄榄石(ringwoodite (Mg,Fe)2SiO4)于1960年代在Tenham陨石中首度被发现。自那时起,科学家就一直透过这颗陨石和其他相似的陨石研究高压矿物。

马驰指出,在陨石中发现自然产生的bridgmanite,可能将有助于科学家进一步了解物质如何在地球深处形成。这个发现也可能提供了新的线索,让研究者得以了解物质如何因为太阳系内小星体的撞击而发生变换。

由于bridgmanite对显微镜的电子束极为敏感,因此萧纳与马驰花了五年、进行了多次实验,才终于弄清楚它的构造。他们最后能成功,是透过在芝加哥与加州柏克莱的实验室中所进行的同步加速X-光绕射。

两人在2014年3月将这种矿物的结构分析投稿到「国际矿物学会」(International Mineralogical Association)进行审核与命名,并于6月2日获得正式审核通过。

撰文:Brian Clark Howard
编译:胡宗香





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