دانشمندان با ایزوتوپ هلیوم به رد طلای پنهان زمین رسیدند

به گزارش ایسنا، به نظر می‌رسد نسبت هلیوم منشأ گرفته از اعماق زمین و دمای سیالات کانی‌ساز با اندازه ذخایر طلا مطابقت دارد.

به نقل از آی‌ای، دانشمندان دریافته‌اند که با کمک یک تجزیه و تحلیل شیمیایی جدید می‌توانند محل ذخایر طلای مدفون واقع در زیر اسکاتلند و ایرلند را به طور دقیق مشخص کنند.

تجزیه و تحلیل شیمیایی جدید و پیچیده گازهایی که میلیون‌ها سال در سنگ‌ها محبوس بوده‌اند، اطلاعات جدیدی در مورد منشأ ذخایر طلای زیر اسکاتلند و ایرلند ارائه داده است.

پروفسور فین استوارت(Fin Stuart) از دانشگاه گلاسگو که رهبری این پروژه را بر عهده داشت، گفت: وجود هلیوم در اعماق زمین در تمام ذخایر کمربند کوهزایی کالدونی نشانه روشنی است که ذوب گوشته برای تشکیل این نوع ذخایر طلای مهم جهانی ضروری است. حال اینکه آیا این موضوع منشأ سایر فلزات حیاتی فناوری را توضیح می‌دهد یا خیر، یک سؤال بی‌پاسخ است.

آنالیز طیف‌سنجی جرمی

این تیم تحقیقاتی از آنالیز طیف‌سنجی جرمی نمونه‌هایی از کانی‌های سولفیدی حاوی طلا از ذخایر معدنی در کمربند کوهستانی کالدونی استفاده کرد تا به این نتیجه شگفت‌انگیز برسند که طلا از اعماق زمین سرچشمه می‌گیرد. یافته آنها ممکن است به حل بحث طولانی‌مدت در مورد منشأ برخی از ذخایر اصلی طلای جهان کمک کند.

این تیم از ایزوتوپ‌های هلیوم برای تعیین سهم گرمای گوشته در هدایت سیالات سنگ معدن مسئول ذخایر اصلی طلا در کالدونیدهای لورنتی بریتانیا و ایرلند، از جمله تمام معادن فعال (کونونیش، کوراگینالت و کاواناکو) استفاده کرد که بسیاری از آنها به طور آزمایشی به عنوان کوهزایی طبقه‌بندی می‌شوند.

طبق مقاله‌ای که در مجله Geology منتشر شده است، «3He/4He» سیالات در سولفیدهای حاوی طلا به سهم قابل توجهی از مواد فرار ماگمایی حل شده نیاز دارند که نشان می‌دهد 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 ارتباط نزدیکی با ذوب شدن گوشته در زیر صفحات پوسته‌ای برخوردکننده دارند که توده‌های عظیم گرانیتی را در ارتفاعات اسکاتلند تولید کرده‌اند.

یافته‌های آنها 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. این کمربند ۴۹۰ تا ۳۹۰ میلیون سال پیش، زمانی که صفحات قاره‌ای باستانی لورنتیا، بالتیکا و آوالونیا با نیروهایی در اعماق زمین به هم برخورد کردند، تشکیل شد.

دانشمندان دهه‌هاست که بحث می‌کنند که آیا ذخایر معدنی در بزرگترین کمربندهای کوهستانی بزرگ جهان نتیجه ذوب سنگ داغ زیر پوسته زمین است یا اینکه فلزات توسط مایعات داغ آزاد شده در طول گرمایش و تغییر شکل سنگ‌های پوسته در طول تحولات تکتونیکی، گرد هم آمده‌اند.

دکتر کالوم لایل(Calum Lyell)، زمین‌شناس اکتشافی در «Western Gold Exploration» و نویسنده ارشد این مطالعه گفت: این نشانه‌های ایزوتوپی جدید هلیوم ممکن است به عنوان یک شاخص کلیدی برای شناسایی سیستم‌های معدنی اصلی در سراسر جهان عمل کنند.

این تیم 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) برای اولین بار نشان می‌دهد که همه رسوبات، صرف نظر از اندازه یا سن آنها، حاوی هلیوم با ترکیب ایزوتوپی هستند که نشان دهنده منشأ ذوب گوشته زمین است. این به نوبه خود نشان می‌دهد که گرمای لازم برای هدایت گردش مایعات داغ غنی از طلا نیز از اعماق زمین سرچشمه گرفته است.

این تیم خاطرنشان می‌کند که 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، نه از پوسته و دوم اینکه نشان می‌دهد که ایزوتوپ‌های هلیوم یک روش ژئوشیمیایی ساده برای تعیین اندازه ذخایر طلای احتمالی ارائه می‌دهند.