Бриджменіт — мінерал групи силікатів із структурою перовськіту, високобарична модифікація силікату магнію-заліза із загальною формулою (Mg,Fe)SiO₃ (ідеальний склад — MgSiO₃). Це найпоширеніший мінерал Землі за об'ємом, оскільки є головною складовою нижньої мантії планети.
У природних умовах на поверхні Землі бриджменіт нестійкий і зберігається лише у вигляді мікроскопічних зерен у сильно ударно-метаморфізованих метеоритах. Його існування в надрах Землі було передбачене експериментально ще у ХХ столітті, але офіційно як мінерал він був визнаний Міжнародною мінералогічною асоціацією (IMA) лише 2014 року після відкриття природного зразка.
Етимологія та історія
Високобарична фаза MgSiO₃ із структурою перовськіту була відома в експериментальній мінералогії з другої половини ХХ століття. Через те, що природні зразки з мантії Землі недоступні, її тривалий час називали силікатним перовськітом (silicate perovskite) або MgSiO₃-перовськітом.
У 2014 році дослідники Чі Ма (Chi Ma) та Олівер Чаунер (Oliver Tschauner) виявили природний бриджменіт у складі ударно зміненого метеорита Тенгем (Tenham), який упав у Австралії. Для аналізу застосовували методи синхротронної рентгенівської дифракції та електронної мікрозондової спектроскопії.
Назву bridgmanite мінерал отримав на честь американського фізика Персі Вільямс Бріджмен (1882—1961), одного із засновників фізики високих тисків і лауреата Нобелівської премії з фізики 1946 рокуWhat it Means to Name a Mineral.
Загальний опис Основою бриджменіту є силікат магнію: MgSiO3. У природних умовах він майже завжди містить домішки:
Fe²⁺ і Fe³⁺ — ізоморфно заміщують магній;
Al³⁺ — може входити до структури разом із компенсаційними дефектами;
Ca, Na та інші елементи у малих кількостях.
Заміщення магнію залізом має важливе значення для фізичних властивостей нижньої мантії, оскільки впливає на густину, електропровідність і сейсмічні характеристики порід.
Бриджменіт має структуру типу перовськіту, яка формується за надзвичайно високих тисків. На відміну від кубічного мінералу перовськіту CaTiO₃, структура бриджменіту деформована і має орторомбічну симетрію.
Кристалічна структура характеризується: октаедрами SiO₆; великими катіонними позиціями Mg²⁺ та Fe²⁺; щільною упаковкою кисневої підґратки.
За умов верхньої мантії така структура нестійка, але при переході на глибини понад приблизно 660 км вона стає енергетично вигідною.
Основна область існування бриджменіту — нижня мантія Землі на глибинах приблизно 660—2700 км, де панують температури близько 2000–3000 °C і тиски десятки гігапаскалів.
За сучасними оцінками, бриджменіт може становити близько 35–40 % об'єму Землі і є домінуючою мінеральною фазою нижньої мантіїEarth's most abundant mineral finally gets a name.
Див. також Список мінералів
Інтернет-ресурси
Примітки