ایزوتوپ هلیوم ذخایر طلای اعماق زمین را کشف کرد!

دانشمندان می گویند ایزوتوپ های هلیوم می توانند به تعیین دقیق محل ذخایر طلا در اعماق زمین کمک کنند.

به گزارش ایسنا، به نظر می رسد نسبت هلیوم منشا گرفته از اعماق زمین و دمای سیالات کانی ساز با اندازه ذخایر طلا مطابقت دارد.

دانشمندان دریافته اند که با کمک یک تجزیه و تحلیل شیمیایی جدید می توانند محل ذخایر طلای مدفون شده در زیر اسکاتلند و ایرلند را مشخص کنند.

تجزیه و تحلیل شیمیایی جدید و پیچیده گازهای به دام افتاده در سنگ ها برای میلیون ها سال اطلاعات جدیدی در مورد منشا ذخایر طلا در زیر اسکاتلند و ایرلند ارائه کرده است.

پروفسور فین استوارت از دانشگاه گلاسکو، که رهبری این پروژه را بر عهده داشت، گفت: “وجود هلیوم در اعماق تمام ذخایر کمربند کوهزایی کالدونین نشانه روشنی است که ذوب گوشته برای تشکیل این نوع از ذخایر طلای مهم جهانی ضروری است.” حال، اینکه آیا این منشأ سایر فلزات تکنولوژیکی حیاتی را توضیح می‌دهد، یک سوال بی‌پاسخ است.

تجزیه و تحلیل طیف سنجی جرمی

تیم تحقیقاتی از تجزیه و تحلیل طیف‌سنجی جرمی نمونه‌های کانی‌های سولفیدی حاوی طلا از ذخایر معدنی در کمربند کوه‌های کالدونی استفاده کردند تا به این نتیجه شگفت‌انگیز برسند که منشأ طلا از اعماق زمین است. یافته های آنها ممکن است به حل یک بحث طولانی مدت در مورد منشا برخی از ذخایر بزرگ طلا کمک کند.

این تیم از ایزوتوپ‌های هلیوم برای تعیین سهم گرمای گوشته در هدایت سیالات سنگی که مسئول ذخایر اصلی طلا در کالدونیدهای لورنتی در بریتانیای کبیر و ایرلند هستند، از جمله تمام معادن فعال (Coonnish، Coraginault و Kawanaco) استفاده کردند، که بسیاری از آنها به طور آزمایشی به عنوان کوه‌زایی طبقه‌بندی می‌شوند.

بر اساس مقاله ای که در مجله زمین شناسی منتشر شده است، سیالات “3He/4He” در سولفیدهای حاوی طلا به سهم قابل توجهی از فرارهای ماگمایی محلول نیاز دارند که نشان می دهد گرمای گوشته برای تشکیل سنگ معدن ضروری است.

ذخایر عمده طلا در کمربند کالدونین

تیم تحقیقاتی تاکید کرد که ذخایر عمده طلا در کمربند کالدونین ارتباط نزدیکی با ذوب گوشته در زیر صفحات پوسته‌ای که توده‌های عظیم گرانیتی را در ارتفاعات اسکاتلند تولید می‌کنند، دارد.

یافته های آنها بر اساس تجزیه و تحلیل طیف سنجی جرمی با دقت بالا گازهای به دام افتاده در کانی های سولفیدی غنی از طلا است.

کمربند کوه کالدونین به طول 1800 کیلومتر از آپالاچیان در آمریکای شمالی تا شمال نروژ امتداد دارد. این کمربند 490 تا 390 میلیون سال پیش، زمانی که صفحات قاره ای باستانی لارنتیا، بالتیکا و آوالونیا با نیروهای اعماق زمین برخورد کردند، تشکیل شد.

دانشمندان برای دهه‌ها بحث کرده‌اند که آیا ذخایر معدنی در بزرگترین کمربند کوه‌های جهان نتیجه ذوب سنگ‌های داغ در زیر پوسته زمین است یا اینکه این فلزات توسط سیالات داغ آزاد شده در طول گرمایش و تغییر شکل سنگ‌های پوسته در طی تحولات تکتونیکی گرد هم آمده‌اند.

دکتر کالوم لیل، زمین شناس اکتشافی در Western Gold Exploration و نویسنده ارشد این مطالعه، گفت: این نشانه های ایزوتوپی هلیوم جدید ممکن است به عنوان یک شاخص کلیدی برای شناسایی سیستم های معدنی اصلی در سراسر جهان باشد.

این تیم تاکید کرد که مقادیر کمی از هلیوم حل شده در سیالات سنگ معدن باستانی عمدتاً از گوشته زمین است.

تجزیه و تحلیل با استفاده از طیف سنج های جرمی پیشرفته در مرکز تحقیقات زیست محیطی دانشگاه های اسکاتلند (SUERC) برای اولین بار نشان می دهد که همه رسوبات، صرف نظر از اندازه یا سن آنها، حاوی هلیوم با ترکیب ایزوتوپی است که نشان دهنده منشا ذوب گوشته زمین است. این به نوبه خود نشان می دهد که گرمای مورد نیاز برای هدایت گردش مایعات غنی از طلای داغ نیز از اعماق زمین می آید.

این تیم اشاره می کند که به نظر می رسد نسبت هلیوم منشا عمیق و دمای سیالات معدنی با اندازه ذخایر طلا مطابقت دارد.

این مطالعه دو نتیجه مهم دارد. اول، نشان می دهد که طلا در نهایت از گوشته زمین سرچشمه می گیرد، نه از پوسته، و دوم، نشان می دهد که ایزوتوپ های هلیوم یک روش ژئوشیمیایی ساده برای تعیین اندازه ذخایر بالقوه طلا ارائه می دهند.