Yeni yöntem elmas yataklarının tespitini kolaylaştırabilir
ETH Zürih ve Melbourne Üniversitesi'nden jeologlar, elmas oluşumu ile olivin minerali arasında bir bağlantı kurdular.
Editör: Maden Gazetesi
12 Şubat 2024 - 19:30
Nature Communications dergisinde yayınlanan bir makalede bilim insanları, yöntemlerinin elmas yataklarının tespitini kolaylaştıracağını açıklıyor. Süreç, ağırlıklı olarak Kanada, Güney Amerika, orta ve güney Afrika, Avustralya ve Sibirya'da milyarlarca yıldır jeolojik olarak değişmeden kalan çok eski kıta bloklarında meydana gelen kimberlitlerin kimyasal bileşimine dayanıyor .
Araştırmanın baş yazarı Andrea Giuliani'ye göre olivin, kimberlit kayasının yaklaşık yarısını oluşturan ve değişen oranlarda magnezyum ve demirden oluşan bir mineraldir. Olivin ne kadar çok demir içerirse, o kadar az magnezyum içerir ve bunun tersi de geçerlidir.
2015'ten bu yana değerli taşların oluşumunu ve oluşumunu inceleyen Giuliani, bir medya açıklamasında "Olivin'in demir açısından çok zengin olduğu kaya örneklerinde elmas yoktu veya çok azdı" dedi. "Daha fazla örnek ve veri toplamaya başladık ve her zaman aynı sonucu aldık."
Araştırmaları sonuçta olivinin demir-magnezyum oranının kimberlitin elmas içeriğiyle doğrudan ilişkili olduğunu doğruladı. Giuliani ve ekibi bu bulguları kendilerine kimberlit örnekleri sağlayan De Beers'e geri götürdü. Şirket ilgilendi ve bilimsel çalışmaya maddi destek sağladı ve araştırmacılardan sonuçların şimdilik yayınlanmamasını istedi.
Yavaş, tekrarlayan bir süreç
2019 yılında Giuliani, Melbourne'den ETH Zürih'e taşındı ve İsviçre Ulusal Bilim Vakfı'nın desteğiyle olivinin magnezyum ve demir içeriği ile elmasların varlığı arasındaki bağlantıya ilişkin açıklamalar aramaya başladı .
Yeni meslektaşlarıyla birlikte yerkürenin iç kısmında gerçekleşen metasomatizma sürecinin elmasları nasıl etkilediğini inceledi . Metasomatizmada sıcak sıvılar ve eriyikler kayaya saldırır. Kayaçta bulunan mineraller, sıvılarda çözünmüş maddelerle reaksiyona girerek diğer mineralleri oluşturur.
Jeologlar, yüksek demir içeriğine sahip olivinler içeren ve dolayısıyla elmas içermeyen kimberlit örneklerini analiz etti. Eriyiğin litosferik mantoya nüfuz ettiği yerlerde olivinin demir açısından zenginleştiğini ve manto kayalarının bileşimini önemli ölçüde değiştirdiğini keşfettiler. Elmaslar da tam olarak bu katmanda, yaklaşık 150 kilometre derinlikte bulunuyor .
Olivini demir açısından daha zengin hale getiren eriyiğin sızması elmasları yok eder. Öte yandan, alttaki katmanlardan gelen eriyik litosferik mantoya hiç nüfuz etmezse veya çok az miktarda olursa ve dolayısıyla metasomatizma meydana gelmezse, olivin daha fazla magnezyum içerir ve elmaslar korunur.
Giuliani, "Çalışmamız, elmasların yalnızca kimberlitlerin daha önceki eriyik ile kapsamlı bir şekilde etkileşime girmemiş manto parçalarını yukarı doğru sürüklediğinde bozulmadan kaldığını gösteriyor" dedi.
Önemli bir nokta, kimberlitlerin normalde dünya yüzeyine tek seferde ulaşmamasıdır. Aksine, sıvı bir kütle halinde yükselmeye başlarlar, yolda mantonun parçalarını toplarlar, soğurlar ve sonra sıkışıp kalırlar. Bir sonraki dalgada derinliklerden daha fazla eriyik şişer, soğumuş mantonun bileşenlerini sürükler, daha yükseğe çıkar, soğur ve sıkışır. Bu işlem birden çok kez gerçekleşebilir.
“Bu, erime, yükselme ve katılaşmadan oluşan gerçek bir dur-kalk süreci. Ve bunun elmaslar üzerinde yıkıcı bir etkisi var” diye belirtti Giuliani. Öte yandan, kimberlitlerin doğrudan yüzeye çıkmasına izin veren koşullar mevcutsa, bu durum değerli taşların korunması için idealdir .
De Beers halihazırda olivin analizini kullanıyor
Olivin analizi, esas olarak klinopiroksen ve garnet minerallerine dayanan önceki araştırma yöntemleri kadar güvenilirdir. Ancak yeni yöntem daha kolay ve daha hızlı: Belirli bir kimberlit alanında elmas olup olmadığına dair fikir edinmek için yalnızca birkaç analiz yeterli.
Giuliani, "Bu yeni yöntemin en güzel yanı, yalnızca daha basit olması değil, aynı zamanda önceki yöntemlerin neden işe yaradığını nihayet anlamamıza olanak sağlamasıdır" dedi. "De Beers zaten bu yeni yöntemi kullanıyor."
Araştırmanın baş yazarı Andrea Giuliani'ye göre olivin, kimberlit kayasının yaklaşık yarısını oluşturan ve değişen oranlarda magnezyum ve demirden oluşan bir mineraldir. Olivin ne kadar çok demir içerirse, o kadar az magnezyum içerir ve bunun tersi de geçerlidir.
2015'ten bu yana değerli taşların oluşumunu ve oluşumunu inceleyen Giuliani, bir medya açıklamasında "Olivin'in demir açısından çok zengin olduğu kaya örneklerinde elmas yoktu veya çok azdı" dedi. "Daha fazla örnek ve veri toplamaya başladık ve her zaman aynı sonucu aldık."
Araştırmaları sonuçta olivinin demir-magnezyum oranının kimberlitin elmas içeriğiyle doğrudan ilişkili olduğunu doğruladı. Giuliani ve ekibi bu bulguları kendilerine kimberlit örnekleri sağlayan De Beers'e geri götürdü. Şirket ilgilendi ve bilimsel çalışmaya maddi destek sağladı ve araştırmacılardan sonuçların şimdilik yayınlanmamasını istedi.
Yavaş, tekrarlayan bir süreç
2019 yılında Giuliani, Melbourne'den ETH Zürih'e taşındı ve İsviçre Ulusal Bilim Vakfı'nın desteğiyle olivinin magnezyum ve demir içeriği ile elmasların varlığı arasındaki bağlantıya ilişkin açıklamalar aramaya başladı .
Yeni meslektaşlarıyla birlikte yerkürenin iç kısmında gerçekleşen metasomatizma sürecinin elmasları nasıl etkilediğini inceledi . Metasomatizmada sıcak sıvılar ve eriyikler kayaya saldırır. Kayaçta bulunan mineraller, sıvılarda çözünmüş maddelerle reaksiyona girerek diğer mineralleri oluşturur.
Jeologlar, yüksek demir içeriğine sahip olivinler içeren ve dolayısıyla elmas içermeyen kimberlit örneklerini analiz etti. Eriyiğin litosferik mantoya nüfuz ettiği yerlerde olivinin demir açısından zenginleştiğini ve manto kayalarının bileşimini önemli ölçüde değiştirdiğini keşfettiler. Elmaslar da tam olarak bu katmanda, yaklaşık 150 kilometre derinlikte bulunuyor .
Olivini demir açısından daha zengin hale getiren eriyiğin sızması elmasları yok eder. Öte yandan, alttaki katmanlardan gelen eriyik litosferik mantoya hiç nüfuz etmezse veya çok az miktarda olursa ve dolayısıyla metasomatizma meydana gelmezse, olivin daha fazla magnezyum içerir ve elmaslar korunur.
Giuliani, "Çalışmamız, elmasların yalnızca kimberlitlerin daha önceki eriyik ile kapsamlı bir şekilde etkileşime girmemiş manto parçalarını yukarı doğru sürüklediğinde bozulmadan kaldığını gösteriyor" dedi.
Önemli bir nokta, kimberlitlerin normalde dünya yüzeyine tek seferde ulaşmamasıdır. Aksine, sıvı bir kütle halinde yükselmeye başlarlar, yolda mantonun parçalarını toplarlar, soğurlar ve sonra sıkışıp kalırlar. Bir sonraki dalgada derinliklerden daha fazla eriyik şişer, soğumuş mantonun bileşenlerini sürükler, daha yükseğe çıkar, soğur ve sıkışır. Bu işlem birden çok kez gerçekleşebilir.
“Bu, erime, yükselme ve katılaşmadan oluşan gerçek bir dur-kalk süreci. Ve bunun elmaslar üzerinde yıkıcı bir etkisi var” diye belirtti Giuliani. Öte yandan, kimberlitlerin doğrudan yüzeye çıkmasına izin veren koşullar mevcutsa, bu durum değerli taşların korunması için idealdir .
De Beers halihazırda olivin analizini kullanıyor
Olivin analizi, esas olarak klinopiroksen ve garnet minerallerine dayanan önceki araştırma yöntemleri kadar güvenilirdir. Ancak yeni yöntem daha kolay ve daha hızlı: Belirli bir kimberlit alanında elmas olup olmadığına dair fikir edinmek için yalnızca birkaç analiz yeterli.
Giuliani, "Bu yeni yöntemin en güzel yanı, yalnızca daha basit olması değil, aynı zamanda önceki yöntemlerin neden işe yaradığını nihayet anlamamıza olanak sağlamasıdır" dedi. "De Beers zaten bu yeni yöntemi kullanıyor."
FACEBOOK YORUMLAR