Študija o olivinu, "najboljšem prijatelju" diamantov

I diamanti so najboljše prijateljice deklet, je opevala diva Marylin v filmu "Gentlemen Prefer Blondes" iz leta 1953, vendar jih je tudi presneto težko najti.

Ocenjuje se, da je za pridobitev enega karata diamantov, kar ustreza 0,2 grama, potrebno izkopati vsaj 3 tone in pol skale. Toda geologi iz Politehnika v Zürichu in "Univerza v Melbournu so odkrili novo orodje za določanje verjetnosti najdbe diamantov s preučevanjem kemične sestave kimberlit, »matična skala« dragocenih draguljev.

Raziskovalna ekipa iz Andrea Giuliani, z Inštituta za geokemijo in petrologijo ETH, je odkril, da imajo diamanti tudi najboljšega prijatelja: to jeolivin, zeleni mineral, ki sestavlja približno polovico kimberlita.

Glede na rezultate študije, ki je takoj vzbudila veliko zanimanje strokovnjakov, je prisotnost diamantov v kamnini neposredno povezana s kemično sestavo olivina. In olivinska metoda je veliko preprostejši in hitrejši od tistih, ki so tradicionalno v uporabi.

Nove umetne mišice: lažji, varnejši in robustnejši roboti
Revolucionarni senzorji, ki lahko prihranijo milijone baterij

Nič ni tako težko kot najti diamant

"Nobena metoda ne zagotavlja, da bi našli diamante«Razloži Andrea Giuliani, višji znanstvenik na Inštitutu za geokemijo in petrologijo Tehnične univerze v Zürichu, “nič ni tako zapleteno kot iskanje in izkopavanje diamantov".

Najtežji od znanih mineralov je tudi med najtežjimi za najti: uporabljeni so najčistejši ogljikovi dragi kamni milijoni let oblikovati in so zelo redki. Poleg tega diamanti izvirajo iz Zemljinega plašča, na ocenjeni globini več kot to 150 kilometrov: če ne bi bilo kimberlita, magmatske kamnine, ki jih vključuje in jih prinese na površje prek vulkanskih kanalov, morda sploh ne bi vedeli, da obstajajo.

Profesor Giuliani preučuje nastanek diamantov od leta 2015, ko je bil še na Univerzi v Melbournu, in analiziral ogromno vzorcev kimberlit, modrikasto-črna skala, ki je skoraj tako redka kot dragoceni dragulji, ki jih nosi.

Pravzaprav ga najdemo samo na zelo starodavnih celinskih blokih, ki so ostali geološko nespremenjeni milijarde let. “Iskanje kimberlita je kot iskanje igle v kupu sena«, pojasnjuje raziskovalec danes na bregovih Limmata, «ko ga najdeš, se res začne mučno iskanje diamantov".

Fili Pari, novi "trajnostni" modni izdelki se rojevajo iz marmorja
Umetna inteligenca in hologrami: nova meja zdravstvenega varstva

Kjer je železo, ni diamantov: študija

Andrea Giuliani in njegovi kolegi izETH so pravkar razvili metodo, ki bi lahko precej olajšala iskanje nahajališč diamantov: postopek, opisan v študiji objavljeno v Nature Communication, temelji na kemična sestava kimberlitov. Te kamnine so pravzaprav sestavljene iz približno polovice olivin, mineral, sestavljen iz različnih deležev železa in magnezija, ki se je izkazal za odličnega zaveznika pri iskanju diamantov.

No, raziskovalci so ugotovili, da obstaja jasna povezava med sestavo olivina in prisotnost diamantov: "V vzorcih kamnin, kjer je bil olivin zelo bogat z železom, ni bilo diamantov ali pa jih je bilo zelo malo«, pojasnjuje Giuliani.

Raziskovalci so prišli do tega zaključka s prehodom skozi a komplementarni pristop tradicionalnemu: namesto ocene diamantnega potenciala kimberlitov na podlagi ocene najprimernejših litologij ter tlačnih in temperaturnih pogojev mineralov, so našli rešitev izhajajoč iz analize določenega pojav, ki "uniči" diamante, metasomatizem.

To je proces kemijsko preoblikovanje kamnin ki se pojavi po interakciji s tekočinami magmatskega ali metamorfnega izvora, med katero so nekateri minerali dobesedno v celoti ali delno zamenjani z drugimi spojinami.

Trajnost rudarske industrije: vedno bolj pereč izziv
TeRABIT, podatkovna avtocesta za italijansko znanstveno raziskovanje

Olivin in diamanti: kaj se dogaja globoko v sebi?

Znanstveniki so preučevali učinke metasomatizem na diamantih in odkrili so, da se olivin obogati z železom tam, kjer taljenje prodre v plašč in bistveno spremeni sestavo kamnin, kar se dogaja ravno v globinah, kjer nastajajo diamanti.

Le infiltracija zaradi katerih je olivin bogatejši z železom, pojasnjujejo znanstveniki, uničujejo tudi diamante. Nasprotno, če le majhna količina tekočine prodre skozi litosferski plašč (in zato ne pride do metasomatije), olivin vsebuje več magnezija. In v tem primeru so diamanti.

"Naša študija dokazuje, da diamanti ostanejo nedotaknjeni le, če kimberliti povlečejo navzgor fragmente plašča, ki niso v veliki meri vplivali na prejšnjo talino«, pojasnjuje Giuliani.

Gre za to, da kimberliti le redko dosežejo površje v enem gibu, večinoma je to dolgotrajen proces, lahko se tudi večkrat ponovi: kimberliti se začnejo dvigovati kot tekoča masa, med potjo zbirajo drobce plašča, se ohladijo in ustavijo. “Gre za pravi proces zlivanja, vzpenjanja in strjevanja", pojasnjuje italijanski raziskovalec, "in ta ima a uničujoč učinek na diamante".

Nova goriva iz umetne fotosinteze na milnih mehurčkih
Fotogalerija, vsa originalna dela "AI Hope Machine"

De Beers že uporablja metodo z olivinom

Kot navaja študija, "visoka gostota diamantov v kimberlitih po vsem svetu je edinstveno povezana zolivin z visoko vsebnostjo magnezija, ki ustreza litosferi plašča, ki je minimalno prizadeta z metasomatizmom, povezanim s kimberliti”. Skratka, geokemija olivina je več kot veljavno orodje za iskanje diamantov.

Analiza olivina je tako zanesljiva kot prejšnje metode iskanja, ki temeljijo predvsem na mineralih klinopiroksen in granat, vendar je enostavnejša in hitrejša metoda: nekaj analiz je dovolj da bi dobili predstavo o prisotnosti ali odsotnosti diamantov v danem nahajališču kimberlita.

"Lepota te nove metode ni le v tem, da je preprostejša, ampak tudi v tem, da nam končno omogoča razumeti, zakaj so prejšnje metode delovale«, spet pravi Giuliani.

"De Beers že uporablja ta novi sistem«, zaključuje profesor. Velikega proizvajalca diamantov, ki deluje v 35 državah in katerega rudniki se nahajajo v Avstraliji, Kanadi, Južni Afriki, Namibiji in Bocvani, ki je za študijo zagotovil nekaj vzorcev kimberlita, je odkritje dovolj zanimalo, da je sofinanciral raziskave skupaj z Švicarska nacionalna znanstvena fundacija.

Metoda z olivinom, ki je tako učinkovita pri usmerjanju iskanja diamantov v primarnih nahajališčih kimberlita, bi lahko rešila pridobivanje ton kamenja: velika prednost za proizvajalce, a tudi olajšanje za ta iztrošeni planet.

Evo, kako umetna inteligenca spreminja nakupovalno vedenje
Prihodnost je fizična in modne znamke so vodilne ...