Алмаздардың «ең жақсы досы» Оливин туралы зерттеу

ETH геологтары кимберлитте алмастың болуын бағалаудың жаңа әдісін тапты: бәрі химияға байланысты.

Алмаз: оливиннің арқасында оларды табудың жаңа әдісі
Кимберлитте гауһар бар-жоғын анықтау үшін оливиннің геохимиясы: зерттеу (Фото: Эдуард Гюбелин/ETH Цюрих)

I гауһар тастар олар қыздардың ең жақсы достары, 1953 жылы шыққан «Джентльмендер аққұбаларды жақсы көреді» фильмінде примадонник Мэрилинді шырқады, бірақ оларды табу өте қиын.

0,2 граммға сәйкес келетін бір карат алмас алу үшін кем дегенде өндіру керек деп есептеледі. 3 жарым тонна тастан. Бірақ геологтар Цюрих политехникалық жәнеМельбурн университеті химиялық құрамын зерттей отырып, алмаздарды табу ықтималдығын анықтауға арналған жаңа құрал ашты кимберлит, асыл тастардың «ана жартасы».

зерттеу тобы Андреа Джулиани, ETH Геохимия және Петрология институтынан, алмаздардың да ең жақсы досы бар екенін анықтады: бұлоливина, кимберлиттің жартысына жуығын құрайтын жасыл минерал.

Кәсіби мамандардың бірден үлкен қызығушылығын тудырған зерттеу нәтижесіне қарағанда, тау жынысында алмастың болуы оливиннің химиялық құрамымен тікелей байланысты. Және оливин әдісі ол дәстүрлі қолданыстағыларға қарағанда әлдеқайда қарапайым және жылдамырақ.

Жаңа жасанды бұлшықеттер: жеңілірек, қауіпсіз және берік роботтар
Миллиондаған батареяларды үнемдеуге мүмкіндік беретін революциялық сенсорлар

Кимберлиттегі алмаздарды табудың жаңа әдісі
Кимберлиттің фрагментіне салынған гауһар тас: дәл осы магмалық тастың арқасында біз бағалы асыл тастарды білеміз (Фото: Андреа Джулиани/ETH Цюрих)

Алмазды табу сияқты қиын ештеңе жоқ

«Алмаздарды табуға кепілдік беретін әдіс жоқ», - деп түсіндіреді ол Андреа Джулиани, Цюрих техникалық университетінің Геохимия және петрология институтының аға ғалымы, «гауһар тастарды табу және өндіру сияқты күрделі ештеңе жоқ«.

Белгілі минералдардың ең қиыны да табу қиынның бірі болып табылады: ең таза көміртекті асыл тастар қолданылған. миллиондаған жылдар қалыптасады және олар өте сирек кездеседі. Сонымен қатар, гауһар тастар Жер мантиясында, одан үлкен тереңдікте пайда болады. 150 шақырым: егер кимберлит болмаса, оларды біріктіретін және жанартау құбырлары арқылы жер бетіне шығаратын магмалық жыныс, мүмкін біз олардың бар екенін де білмейміз.

Профессор Джулиани зерттейді алмаздардың түзілуі 2015 жылдан бастап, ол әлі Мельбурн университетінде болған кезде және көптеген үлгілерді талдаған. кимберлит, өзі алып жүрген асыл тастар сияқты сирек кездесетін көкшіл-қара тас.

Шын мәнінде, ол миллиардтаған жылдар бойы геологиялық өзгеріссіз қалған өте ежелгі континенттік блоктарда ғана кездеседі. «Кимберлит іздеу шөптен ине іздеумен бірдей«, деп түсіндіреді зерттеуші бүгін Лиммат жағасында, «Сіз оны тапқаннан кейін, гауһар тастарды іздеу шынымен басталады«.

Фили Пари, жаңа «тұрақты» сән бұйымдары мәрмәрден жасалған
Жасанды интеллект және голограммалар: денсаулық сақтаудың жаңа шекарасы

Оливинді орындау арқылы гауһар тастарды қалай табуға болады
Дәлел ретінде оливин дәні бар тау жынысының фрагментінің микрографиясы: алмаздардың болуы оның химиялық құрамына байланысты (Фото: Chmee2/Wikipedia)

Темір бар жерде гауһар жоқ: зерттеу

Андреа Джулиани және оның әріптестеріETH жаңа ғана гауһар кен орындарын іздеуді жеңілдететін әдісті әзірледі: зерттеуде сипатталған процесс Nature Communication журналында жарияланған, негізделген кимберлиттердің химиялық құрамы. Бұл жыныстар, шын мәнінде, шамамен жартысынан тұрады оливина, гауһар тастарды іздеуде тамаша одақтас болып шыққан темір мен магнийдің өзгермелі пропорцияларынан тұратын минерал.

Зерттеушілер оливин мен оның құрамы арасында айқын байланыс бар екенін анықтады алмаздардың болуы: «Оливин темірге өте бай жыныс үлгілерінде алмаздар жоқ немесе өте аз болды«, - деп түсіндіреді Джулиани.

Зерттеушілер бұл қорытындыға а толықтыратын тәсіл дәстүрліге: ең қолайлы литологияларды және минералдардың қысымы мен температуралық шарттарын бағалау негізінде кимберлиттердің алмаз әлеуетін бағалаудың орнына, олар белгілі бір талдаудан бастап шешім тапты. гауһар тастарды «жойатын» құбылыс, метасоматизм.

Бұл процесс тау жыныстарының химиялық түрленуі магмалық немесе метаморфтық текті сұйықтықтармен әрекеттесу нәтижесінде пайда болады, оның барысында кейбір минералдар сөзбе-сөз толық немесе ішінара басқа қосылыстармен ауыстырылады.

Тау-кен өнеркәсібінің тұрақтылығы: барған сайын өзекті мәселе
TeRABIT, итальяндық ғылыми зерттеулерге арналған деректер жолы

Алмаз және оливин: бәрін өзгерте алатын достық
Кимберлидегі бұрынғы гауһар тас кеніші, Оңтүстік Африка, 1927 жылғы фотосуретте, сол жақта және бүгінгідей оң жақта (Сурет: Арнольд Хейм және Adobe Stock/ETH Цюрих)

Оливин және гауһар тастар: тереңде не болады?

Ғалымдар әсерлерін зерттеді метасоматизм алмаздарда және олар балқу мантияға еніп, тау жыныстарының құрамын айтарлықтай өзгерткен кезде оливин темірге бай болатындығын анықтады, бұл процесс дәл алмастар пайда болған тереңдікте жүреді.

Le инфильтрациялар Оливинді темірге бай етеді, ғалымдар гауһар тастарды да жояды. Керісінше, егер литосфералық мантияға аз ғана сұйықтық енсе (сондықтан метасоматизм болмайды), оливинде магний көбірек болады. Және, бұл жағдайда, гауһар тастар бар.

«Біздің зерттеуіміз гауһар тастардың тек кимберлиттер алдыңғы балқымамен көп әрекеттеспеген мантия фрагменттерін сүйреп апарған кезде ғана сақталатынын көрсетеді.«, - деп түсіндіреді Джулиани.

Мәселе мынада, кимберлиттер бір қозғалыста жер бетіне сирек жетеді, көбінесе бұл ұзақ процесс. ол тіпті бірнеше рет қайталануы мүмкін: кимберлиттер сұйық масса ретінде көтеріле бастайды, жол бойында мантия сынықтарын жинайды, салқындайды және тоқтайды. «Бұл нағыз біріктіру, көтерілу және қатаю процесі", - деп түсіндіреді итальяндық зерттеуші "және бұл бар алмаздарға деструктивті әсер етеді«.

Сабын көпіршіктеріндегі жасанды фотосинтездің жаңа отындары
Фотогалерея, «AI Hope Machine» барлық түпнұсқа жұмыстары

Кимберлит фрагментіндегі гауһар, Оңтүстік Африкада: тау жынысының химиялық құрамы гауһар тастардың болуын болжауға мүмкіндік береді (Фото: Parent Géry/Wikipedia)

Де Бирс қазірдің өзінде оливин әдісін қолданады

Зерттеуде айтылғандай, «дүние жүзіндегі кимберлиттердің жоғары гауһар тығыздығы ерекше байланыстымагний мөлшері жоғары оливин, ол кимберлиттермен байланысты метасоматизмнен аз әсер ететін мантия литосферасына сәйкес келеді». Бір сөзбен айтқанда, оливин геохимиясы гауһар тастарды іздеудің жарамды құралы болып табылады.

Оливин талдауы негізінен клинопироксен мен гранат минералдарына негізделген бұрынғы іздеу әдістері сияқты сенімді, бірақ бұл қарапайым және жылдамырақ әдіс: бірнеше талдаулар жеткілікті берілген кимберлит кен орнында гауһар тастардың бар немесе жоқтығы туралы түсінік алу.

«Бұл жаңа әдістің сұлулығы оның қарапайымдылығында ғана емес, сонымен бірге ол алдыңғы әдістердің неліктен жұмыс істегенін түсінуге мүмкіндік береді.«, - дейді Джулиани тағы да.

«De Beers қазірдің өзінде бұл жаңа жүйені пайдалануда«, - деп қорытындылады профессор. 35 елде жұмыс істейтін және кеніштері Австралияда, Канадада, Оңтүстік Африкада, Намибияда және Ботсванада орналасқан, зерттеуге кимберлит үлгілерін ұсынған ірі алмаз өндірушісі зерттеуді бірлесіп қаржыландыру үшін ашылымға жеткілікті қызығушылық танытты. Швейцарияның ұлттық ғылыми қоры.

Бастапқы кимберлит шөгінділеріндегі алмазды іздеуге бағытталған тиімді оливин әдісі үнемдей алады тонна тау жыныстарын өндіру: өндірушілер үшін үлкен артықшылық, сонымен қатар бұл тозған планета үшін жеңілдік.

Міне, AI сатып алу тәртібін қалай өзгертеді
Болашақ фигитальды, ал сән брендтері жолды басқарады ...

Де Бирс оливиннің химиясы бойынша зерттеуді қаржыландырды
Әйгілі алмаз өндірушісі Де Бирс ETH зерттеуін бірлесіп қаржыландыруға шешім қабылдады және оливин әдісін қолдануда (Фото: Envato)