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ケイ酸塩ペロブスカイトは、ペロブスカイト構造に配列すると、(Mg,Fe)SiO 3 (マグネシウム端成分はブリッジマナイト[ 1 ]と呼ばれる) またはCaSiO 3 (ダベマオアイトとして知られるケイ酸カルシウム) のいずれかになります。ケイ酸塩ペロブスカイトは地表では安定ではなく、主に地球のマントルの下部、深さ約670 ～ 2,700 km (420 ～ 1,680マイル)の間に存在します。これらは、フェロペリクレースとともに、下部マントルの主要な鉱物相を形成していると考えられています。
マントル中にケイ酸塩ペロブスカイトが存在するという説は1962年に初めて提唱され、MgSiO₃とCaSiO₃は1975年以前に実験的に合成されていた。 1970年代後半には、マントルの約660kmの地震波不連続面は、オリビン組成のスピネル構造鉱物からフェロペリクレースを含むケイ酸塩ペロブスカイトへの変化を表していると提唱された。
激しい衝撃を受けたテンハム隕石から天然ケイ酸塩ペロブスカイトが発見された。[ 2 ] [ 3 ] 2014年、国際鉱物学協会（IMA）の新鉱物命名法および分類委員会（CNMNC）は、高圧研究で1946年にノーベル物理学賞を受賞した物理学者パーシー・ブリッジマンに敬意を表し、ペロブスカイト構造の（Mg,Fe）SiO3にブリッジマナイトという名称を承認した。[ 1 ] [ 4 ]
2021年にペロブスカイト構造のCaSiO 3が天然ダイヤモンドの包有物として発見された。この鉱物にはダベマオアイトという名前が採用された。[ 5 ]
ペロブスカイト構造（最初に鉱物ペロブスカイトで確認された）は、一般式ABX 3で表される物質に存在し、ここで A は大きな陽イオンを形成する金属で、典型的にはマグネシウム、二価鉄、またはカルシウムである。B はより小さな陽イオンを形成する別の金属で、典型的にはケイ素であるが、少量の三価鉄やアルミニウムも含まれることがある。X は典型的には酸素である。構造は立方体になる可能性があるが、それはイオンの相対的なサイズが厳密な基準を満たす場合に限られる。一般的に、ペロブスカイト構造を持つ物質は結晶格子の歪みのために対称性が低く、ケイ酸塩ペロブスカイトは斜方晶系に属する。[ 6 ]
ブリッジマナイトはエンスタタイトの高圧多形ですが、地球では主にフェロペリクレースとともに、リングウッダイト（カンラン石の高圧形態）が深度約660 km、圧力約24 GPaで分解することによって形成されます。 [ 6 ] [ 7 ]この遷移の深さはマントルの温度に依存し、マントルの低温領域ではやや深く、高温領域では浅くなります。[ 8 ]リングウッダイトからブリッジマナイトとフェロペリクレースへの遷移は、マントル遷移帯の底と下部マントルの上部を示します。ブリッジマナイトは約2700 kmの深さで不安定になり 、同化学的にポストペロブスカイトに変化します。[ 9 ]
ケイ酸カルシウムペロブスカイトはブリッジマナイトよりもやや浅い深度で安定し、約500 kmで安定し 、下部マントル全体で安定している。[ 9 ]
ブリッジマナイトはマントルで最も豊富な鉱物です。ブリッジマナイトとカルシウムペロブスカイトの割合は、岩石全体の組成と全体の構成によって異なります。パイロライト質およびハルツブルグ岩質では、ブリッジマナイトが鉱物集合体の約 80% を占め、カルシウムペロブスカイトは 10% 未満です。エクロジャイト岩質では、ブリッジマナイトとカルシウムペロブスカイトがそれぞれ約 30% を占めます。[ 9 ]マグネシウムケイ酸塩ペロブスカイトは、おそらく地球上で最も豊富な鉱物相です。[ 3 ]
ケイ酸カルシウムペロブスカイトは、地球の表面でダイヤモンドの包有物として確認されている。[ 10 ]ダイヤモンドはマントルの深部で高圧下で形成される。ダイヤモンドの機械的強度が非常に高いため、この圧力の大部分が格子内に保持され、ケイ酸カルシウムなどの包有物が高圧状態で保存される。
下部マントルの最上部の条件下での多結晶MgSiO3の実験的変形は、ケイ酸塩ペロブスカイトが転位クリープ機構によって変形することを示唆している。これは、マントルで観測される地震異方性を説明するのに役立つ可能性がある。 [ 11 ]