کشف ذخایر طلای اعماق زمین با استفاده از ایزوتوپ هلیوم
به گزارش بخش اقتصاد وبانگاه بر اساس دادههای منتشرشده در ایسنا، با استفاده از یک تجزیه و تحلیل شیمیایی نوین، محل ذخایر طلای مدفون در زیر اسکاتلند و ایرلند به دقت مشخص شده است.
این تحلیل شیمیایی پیچیده بر روی گازهایی انجام شده که میلیونها سال در سنگها محبوس بودهاند و اطلاعات تازهای در مورد منشأ ذخایر طلای زیرزمینی این مناطق ارائه میدهد.
پروفسور فین استوارت از دانشگاه گلاسگو، سرپرست این پروژه، اظهار داشت: «وجود هلیوم در اعماق زمین در تمامی ذخایر کمربند کوهزایی کالدونی، نشانهای روشن از این است که ذوب گوشته برای تشکیل این نوع ذخایر طلای مهم جهانی ضروری است. این مسئله، پرسشهایی را در مورد منشأ سایر فلزات حیاتی فناوری مطرح میکند.»
آنالیز طیفسنجی جرمی
تیم تحقیقاتی با استفاده از آنالیز طیفسنجی جرمی نمونههایی از کانیهای سولفیدی حاوی طلا از ذخایر معدنی در کمربند کوهستانی کالدونی، به این نتیجه رسید که طلا از اعماق زمین سرچشمه میگیرد. این یافته میتواند به حل بحثهای طولانیمدت در مورد منشأ برخی از ذخایر اصلی طلای جهان کمک کند.
محققان از ایزوتوپهای هلیوم برای تعیین سهم گرمای گوشته در هدایت سیالات سنگ معدن استفاده کردند. این بررسی شامل معادن فعال کونونیش، کوراگینالت و کاواناکو بود که بسیاری از آنها به عنوان کوهزایی طبقهبندی میشوند.
بر اساس مقالهای منتشر شده در مجله Geology، نسبت «3He/4He» در سیالات سولفیدهای حاوی طلا نشان میدهد که گرمای گوشته برای تشکیل سنگ معدن ضروری است.
ذخایر عمده طلا در کمربند کالدونی
تیم تحقیقاتی تأکید کرد که ذخایر عمده طلا در کمربند کالدونی با ذوب شدن گوشته در زیر صفحات پوستهای برخوردکننده ارتباط نزدیکی دارد و این فرآیند، تودههای عظیم گرانیتی را در ارتفاعات اسکاتلند تولید کرده است.
یافتههای این تحقیق بر اساس تجزیه و تحلیل طیفسنجی جرمی با دقت بالا از گازهای به دام افتاده در کانیهای سولفیدی غنی از طلا است.
کمربند کوهستانی کالدونی به طول ۱۸۰۰ کیلومتر از آپالاچی در آمریکای شمالی تا شمال نروژ امتداد دارد و در حدود ۴۹۰ تا ۳۹۰ میلیون سال پیش، در زمان برخورد صفحات قارهای باستانی لورنتیا، بالتیکا و آوالونیا تشکیل شده است.
دانشمندان سالهاست در مورد این موضوع بحث میکنند که آیا ذخایر معدنی در بزرگترین کمربندهای کوهستانی جهان، نتیجه ذوب سنگهای داغ زیر پوسته زمین است یا اینکه فلزات توسط مایعات داغ آزاد شده در طول گرمایش و تغییر شکل سنگهای پوسته در تحولات تکتونیکی گرد هم آمدهاند.
دکتر کالوم لایل، زمینشناس اکتشافی در Western Gold Exploration، اظهار داشت: «این نشانههای ایزوتوپی جدید هلیوم میتواند به عنوان یک شاخص کلیدی برای شناسایی سیستمهای معدنی اصلی در سراسر جهان عمل کند.»
تیم تحقیقاتی تأکید کرد که مقادیر ناچیز هلیوم حل شده در مایعات سنگ معدن باستانی، عمدتاً از گوشته زمین است.
تجزیه و تحلیل با استفاده از طیفسنجهای جرمی پیشرفته در مرکز تحقیقات زیستمحیطی دانشگاههای اسکاتلند (SUERC) نشان میدهد که تمامی رسوبات، صرف نظر از اندازه یا سن، حاوی هلیوم با ترکیب ایزوتوپی هستند که نشاندهنده منشأ ذوب گوشته زمین است. این امر نشان میدهد که گرمای لازم برای هدایت گردش مایعات داغ غنی از طلا نیز از اعماق زمین سرچشمه گرفته است.
به نظر میرسد نسبت هلیوم با منشأ عمیق و دمای مایعات کانیسازی با اندازه رسوب طلا مطابقت دارد.
این مطالعه دو نتیجه مهم دارد؛ اول اینکه نشان میدهد که طلا در نهایت از گوشته زمین سرچشمه میگیرد و دوم اینکه ایزوتوپهای هلیوم روشی ژئوشیمیایی برای تعیین اندازه ذخایر طلای احتمالی ارائه میدهند.