“谢氏超晶石”是铬铁矿尖晶石的一种超高压多形,它的化学成分与铬铁矿相同,但具有斜方的
晶体结构,密度比铬铁矿高10%,要在相当于地表500公里以下浓度的压力条件下,才能形成这种超高压的矿物。
宇宙中
天体发生相互碰撞可以在
石陨石中产生极端的高温和超高压环境,从而导致陨石中矿物转变或重结晶为高密度的结构相。矿物在高温超高压下发生的结构转变同样存在于
地球深部环境中。40年前,国际著名的岩石矿物学家林格伍德教授曾预言,如果尖晶石类矿物在地球深部发生高压相转变,很可能从
立方晶系结构转变为密度更高的超尖晶石结构。其后,若干超尖晶石结构相在实验室被人工合成,但天然的超尖晶石高压矿物一直没有被发现。谢氏超晶石被发现在我国
随州市陨石中,它是除
金刚石以外,迄今被批准和命名的第10种超高压矿物。
陈鸣介绍说:“谢氏超晶石”是在湖北随州坠落的
石陨石中被发现的,它是除金刚石以外,迄今被批准和命名的世界上第10种超高压矿物。国际上已经批准和命名的另外9种超高压矿物是:柯
石英、斯石英、赛石英、林伍德石、瓦士利石、镁铁榴石、阿基墨石、玲根石和涂氏磷钙石、它们分别属于石英、
橄榄石、浑石、
培长石和
白磷钙矿的超高压多形。
据中科院广州地化所的陈鸣研究员介绍,国际矿物协会已经批准以我国矿物学家
谢先德的姓氏为这一新矿物命名。目前,该未知天然铬铁
氧化物已经被命名为“谢氏超晶石”(xieite)。谢先德是国际知名的矿物学家,并在矿物冲击领域作出了重要贡献。他于1990年当选国际矿物协会主席,并于1994年当选
俄罗斯科学院外籍院士。
陈鸣曾于1996年在美国《科学》杂志上发表文章,首次提出通过陨石研究
地球深部的全新概念。他表示,
宇宙中
天体发生相互碰撞,从而导致
石陨石中矿物转变或重结晶为高密度的结构相,而矿物在超高压下发生的结构转变同样存在于地球深部环境中。因此,此次发现的天然超高压矿物“谢氏超晶石”,对认识地球深部,特别是
地幔的物质组成和结构具有重要的科学意义。