Даследаванне алівіна, «лепшага сябра»... алмазаў

I дыяманты яны лепшыя сябры дзяўчат, апявала дзіва Мэрылін у фільме 1953 года «Джэнтльмены аддаюць перавагу бландынак», але іх таксама па-чартоўску цяжка знайсці.

Падлічана, што для атрымання аднаго карата алмазаў, адпаведнага 0,2 грама, неабходна здабыць не менш 3 з паловай тоны скалы. Але геолагі в Цюрыхскі політэхн і 'Універсітэт Мельбурна адкрылі новы інструмент для вызначэння верагоднасці знаходжання алмазаў шляхам вывучэння іх хімічнага складу кімберліт, «матчына парода» каштоўных камянёў.

Даследчы калектыў в Андрэа Джуліяні, з Інстытута геахіміі і петралогіі ETH, выявіў, што алмазы таксама маюць лепшага сябра: гэтаалівін, зялёны мінерал, які складае прыкладна палову кімберліту.

Па выніках даследавання, якое адразу ж выклікала вялікую цікавасць у прафесіяналаў, наяўнасць алмазаў у пародзе напрамую звязана з хімічным складам оливина. І оливиновый метад гэта значна прасцей і хутчэй, чым тыя, што традыцыйна выкарыстоўваюцца.

Новыя штучныя мышцы: больш лёгкія, бяспечныя і трывалыя робаты
Рэвалюцыйныя датчыкі, якія могуць зэканоміць мільёны батарэек

Нішто не так складана, як знайсці алмаз

"Няма метаду, які гарантуе пошук алмазаў«Ён кажа, Андрэа Джуліяні, старшы навуковы супрацоўнік Інстытута геахіміі і петралогіі Цюрыхскага тэхнічнага ўніверсітэта, “нішто не так складана, як пошук і здабыча алмазаў».

Самы цвёрды з вядомых мінералаў таксама з'яўляецца адным з самых складаных для пошуку: найчыстыя вугляродныя каштоўныя камяні выкарыстоўваюцца мільёны гадоў утварыцца, і яны вельмі рэдкія. Больш за тое, алмазы зараджаюцца ў зямной мантыі на прыблізна большай глыбіні 150 кіламетраў: калі б не кімберліт, магматычная парода, якая змяшчае іх і выносіць на паверхню праз вулканічныя каналы, магчыма, мы б нават не ведалі, што яны існуюць.

Прафесар Джуліяні вывучае адукацыя алмазаў з 2015 года, калі ён яшчэ вучыўся ў Мельбурнскім універсітэце, і прааналізаваў велізарную колькасць узораў кімберліт, сінявата-чорны камень, амаль такі ж рэдкі, як і каштоўныя камяні, якія ў ім захоўваюцца.

Фактычна, ён сустракаецца толькі на вельмі старажытных кантынентальных блоках, якія заставаліся геалагічна нязменнымі на працягу мільярдаў гадоў. «Шукаць кімберліт - усё роўна што шукаць іголку ў стозе сена", - тлумачыць сёння даследчык на берагах Лімата, "як толькі вы яго знойдзеце, сапраўды пачынаецца цяжкі пошук алмазаў».

Fili Pari, новыя «ўстойлівыя» модныя рэчы нараджаюцца з мармуру
Штучны інтэлект і галаграмы: новы рубеж аховы здароўя

Дзе ёсць жалеза, там няма алмазаў: даследаванне

Андрэа Джуліяні і яго калегі па стETH толькі што распрацавалі метад, які мог бы значна палегчыць пошук радовішчаў алмазаў: працэс, апісаны ў даследаванні апублікавана ў Nature Communication, заснавана на Хімічны склад кімберлітаў. Гэтыя пароды, на самай справе, складаюцца прыкладна з паловы алівін, мінерал, які складаецца з розных прапорцый жалеза і магнію, які апынуўся выдатным саюзнікам у пошуках алмазаў.

Што ж, даследчыкі выявілі, што існуе відавочная ўзаемасувязь паміж складам оливина і наяўнасць брыльянтаў"Ва ўзорах горных парод, дзе алівін быў вельмі багаты жалезам, алмазаў не было або было вельмі мала", - тлумачыць Джуліяні.

Даследчыкі прыйшлі да такой высновы, прайшоўшы праз а дадатковы падыход да традыцыйнага: замест ацэнкі алмазнага патэнцыялу кімберлітаў на аснове ацэнкі найбольш прыдатных літалогіі і ціску і тэмпературных умоў мінералаў, яны знайшлі рашэнне, пачынаючы з аналізу канкрэтнага феномен, які «знішчае» алмазы, метасаматоз.

Гэта працэс хімічнае ператварэнне горных парод які адбываецца пасля ўзаемадзеяння з флюідамі магматычнага або метамарфічнага паходжання, падчас якога некаторыя мінералы літаральна цалкам або часткова замяняюцца іншымі злучэннямі.

Устойлівасць горназдабыўной прамысловасці: усё больш актуальная задача
TeRABIT, магістраль дадзеных для італьянскіх навуковых даследаванняў

Алівін і алмазы: што адбываецца ў глыбіні душы?

Навукоўцы даследавалі дзеянне метасаматоз на алмазах, і яны выявілі, што алівін становіцца больш багатым жалезам там, дзе плаўленне пранікае ў мантыю і істотна змяняе склад горных парод, працэс, які адбываецца менавіта на глыбіні, дзе ўтвараюцца алмазы.

Le інфільтрацыі якія робяць алівін больш багатым жалезам, тлумачаць навукоўцы, таксама разбураюць алмазы. Наадварот, калі праз літасферную мантыю пранікае толькі невялікая колькасць вадкасці (і, такім чынам, метасаматызм не адбываецца), оливин змяшчае больш магнію. І, у такім выпадку, ёсць брыльянты.

"Наша даследаванне дэманструе, што алмазы застаюцца некранутымі толькі тады, калі кімберліты цягнуць уверх фрагменты мантыі, якія не ўзаемадзейнічалі з папярэднім расплавам", - тлумачыць Джуліяні.

Справа ў тым, што кимберлиты рэдка дасягаюць паверхні адным рухам, часцей за ўсё гэта доўгі працэс, можа нават паўтарацца некалькі разоў: кімберліты пачынаюць падымацца ў выглядзе вадкай масы, збіраючы па шляху фрагменты мантыі, астываюць і спыняюцца. «Гэта сапраўдны працэс зліцця, узыходжання і застывання", - тлумачыць італьянскі даследчык, "і гэты мае а разбуральнае дзеянне на алмазы».

Новыя віды паліва ад штучнага фотасінтэзу на мыльных бурбалках
Фотагалерэя, усе арыгінальныя працы "AI Hope Machine"

De Beers ужо выкарыстоўвае метад алівіну

Як гаворыцца ў даследаванні, "высокая шчыльнасць алмазаў у кімберлітах ва ўсім свеце адназначна звязана золивин з высокім утрыманнем магнію, што адпавядае мантыйнай літасферы, мінімальна закранутай метасаматызмам, звязаным з кімберлітамі». Карацей кажучы, геахімія алівіну з'яўляецца больш чым эфектыўным інструментам для пошуку алмазаў.

Аналіз алівіну такі ж надзейны, як і папярэднія метады пошуку, якія ў асноўным абапіраюцца на мінералы клінапіраксен і гранат, але гэта больш просты і хуткі метад: дастаткова некалькіх аналізаў атрымаць уяўленне аб наяўнасці або адсутнасці алмазаў у дадзеным радовішчы кимберлита.

"Прыгажосць гэтага новага метаду не толькі ў тым, што ён больш просты, але і ў тым, што ён нарэшце дазваляе нам зразумець, чаму папярэднія метады працавалі", - зноў кажа Джуліяні.

"De Beers ужо выкарыстоўвае гэтую новую сістэму", - заключае прафесар. Буйны вытворца алмазаў, які працуе ў 35 краінах і чые шахты знаходзяцца ў Аўстраліі, Канадзе, Паўднёвай Афрыцы, Намібіі і Батсване, які прадставіў некаторыя ўзоры кимберлита для даследавання, быў настолькі зацікаўлены ў адкрыцці, каб суфінансаваць даследаванні разам з Нацыянальны навуковы фонд Швейцарыі.

Алівінавы метад, настолькі эфектыўны ў кіраванні пошукамі алмазаў у першасных кімберлітавых радовішчах, можа выратаваць здабыча тон горных парод: вялікая перавага для вытворцаў, але і палёгка для гэтай зношанай планеты.

Вось як ІІ рэвалюцыянізуе пакупніцкія паводзіны
Будучыня за фізічным, і модныя брэнды лідзіруюць...