ไอโซโทปรัมเฮเลียมอาจช่วยระบุแหล่งทองคำที่เกิดขึ้นจากชั้นลึกของโลก

นักวิทยาศาสตร์พบว่าด้วยความช่วยเหลือจากการวิเคราะห์สารเคมีรูปแบบใหม่ พวกเขาสามารถระบุตำแหน่งของแหล่งทองฝังใต้สกอตแลนด์และไอร์แลนด์ การวิเคราะห์สารเคมีขั้นสูงของก๊าซที่ถูกจับอยู่ในหินเป็นเวลาหลายล้านปีได้เปิดเผยข้อมูลใหม่เกี่ยวกับต้นกำเนิดของแหล่งทองใต้สกอตแลนด์และไอร์แลนด์

“การมีอยู่ของฮีเลียมลึกในทุกแหล่งของสายเทือกเขาแคลโดเนียนเป็นสัญญาณชัดเจนว่าการหลอมละลายของแมนเทิลมีความจำเป็นต่อการก่อตัวของแหล่งทองชนิดนี้ที่มีความสำคัญต่อโลก” ศาสตราจารย์ ฟิน สจ๊วต จากมหาวิทยาลัยกลาสโกว์ ผู้ร่วมโครงการ SUERC กล่าว

“ว่ามันจะอธิบายถึงที่มาของโลหะสำคัญต่อเทคโนโลยีอื่นๆ ได้หรือไม่ ขณะนี้ยังคงเป็นคำถามเปิด”

การวิเคราะห์ด้วยสเปกโตรมิเตอร์มวล

ทีมวิจัยเปิดเผยว่าพวกเขาใช้การวิเคราะห์ด้วยมวลสเปกโตรเมตรีของตัวอย่างแร่ซัลไฟด์ที่มีทองคำจากแหล่งแร่ในเข็มขัดภูเขาแคลิโดเนียนเพื่อไปสู่ข้อสรุปที่น่าประหลาดใจว่าแหล่งที่มาของทองคำมาจากชั้นลึกของโลก การค้นพบของพวกเขาอาจช่วยไขข้อถกเถียงระยะยาวเกี่ยวกับต้นกำเนิดของแหล่งทองคำหลักบางแห่งของโลกได้

ทีมวิจัยใช้ไอโซโทปของฮีเลียมเพื่อระบุส่วนที่มาของความร้อนจากแมนเทิลในการขับเคลื่อนของเหลวแร่ที่เป็นสาเหตุของแหล่งทองคำหลักในเขตคาลีโดไนด์ของลอเรนเทียในสหราชอาณาจักรและไอร์แลนด์ ซึ่งรวมถึงเหมืองที่ยังทำการทุกแห่ง (Cononish, Curraghinalt และ Cavanacaw) ซึ่งหลายแห่งมีการจัดประเภทอย่างคร่าว ๆ ว่าเป็นแหล่งแร่ภูเขาเกิดตามการบีบตัว

ค่า 3He/4He ของของเหลวในซัลไฟด์ที่มีทองคำ (0.09−3.3 Ra) แสดงถึงการมีส่วนร่วมอย่างมากของก๊าซจากแมกมาที่แยกตัวออกมา ซึ่งบ่งชี้ว่าความร้อนจากแมนเทิลเป็นสิ่งที่สำคัญต่อการก่อตัวของแร่ ตามรายงานในบทความที่ตีพิมพ์ในวารสาร Geology.

แหล่งทองคำขนาดใหญ่ในเข็มขัดแคลิโดเนียน

ทีมวิจัยได้เน้นย้ำว่าทองคำขนาดใหญ่ในแนวเทือกเขาแคลีโดเนียนมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับการหลอมละลายของแมนเทิลใต้แผ่นเปลือกโลกที่ชนกันซึ่งก่อให้เกิดหินแกรนิตขนาดใหญ่ในที่ราบสูงสกอตแลนด์ ผลการค้นพบของพวกเขาขึ้นอยู่กับการวิเคราะห์สเปกโตรมิเตอร์มวลความแม่นยำสูงของก๊าซที่ถูกกักไว้ในแร่ซัลไฟด์ที่มีทองคำเข้มข้น

แนวเทือกเขาแคลีโดเนียนทอดยาวประมาณ 1,800 กิโลเมตร จากเทือกเขาแอปพาเลเชียนในอเมริกาเหนือไปจนถึงตอนเหนือของนอร์เวย์ มันเกิดขึ้นเมื่อ 490-390 ล้านปีก่อน เมื่อแผ่นทวีปโบราณของลอเรนเซีย, บัลติกา และอวาโลเนียชนกัน โดยได้รับแรงผลักดันจากพลังงานลึกใต้เปลือกโลก

นักวิทยาศาสตร์ได้ถกเถียงกันมาหลายสิบปีว่าแร่ธาตุในแนวเทือกเขาขนาดใหญ่ที่สุดในโลกเกิดจากการหลอมละลายของหินร้อนใต้เปลือกโลกหรือไม่ หรือว่าโลหะเหล่านี้ถูกเคลื่อนย้ายโดยของไหลร้อนที่ปล่อยออกมาในระหว่างการทำให้ร้อนและการบิดงอของหินเปลือกโลกในช่วงการเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิทยา

“ลักษณะเฉพาะของไอโซโทปฮีเลียมรูปแบบใหม่เหล่านี้อาจเป็นตัวชี้วัดสำคัญในการระบุระบบแร่ขนาดใหญ่ทั่วโลก” ดร. คาลัม ไลเอลล์ นักธรณีวิทยาสำรวจจาก Western Gold Exploration และผู้เขียนหลักของงานวิจัยกล่าว

ทีมวิจัยเน้นย้ำว่าปริมาณฮีเลียมเพียงเล็กน้อยที่ละลายในของเหลวแร่โบราณนั้นมาจากชั้นแมนเทิลของโลกเป็นหลัก การวิเคราะห์โดยใช้เครื่องสเปกโตรมิเตอร์มวลขั้นสูงที่ศูนย์วิจัยสิ่งแวดล้อมของมหาวิทยาลัยสกอตแลนด์ (SUERC) แสดงให้เห็นเป็นครั้งแรกว่าทุกแหล่งแร่ ไม่ว่าจะมีขนาดหรืออายุเท่าไร มีฮีเลียมที่มีองค์ประกอบไอโซโทปที่บ่งชี้ถึงการเกิดจากการหลอมละลายของชั้นแมนเทิลของโลก ซึ่งนั่นหมายถึงความร้อนที่ทำให้เกิดการหมุนเวียนของของเหลวทองคำร้อนก็มีต้นกำเนิดจากภายในลึกของโลกเช่นกัน

ทีมงานสังเกตว่าสัดส่วนของฮีเลียมที่มีแหล่งกำเนิดลึกและอุณหภูมิของของเหลวที่เกิดแร่ดูเหมือนจะสัมพันธ์กับขนาดของแหล่งทอง การศึกษานี้มีข้อสรุปสำคัญสองประการ ประการแรกหมายความว่าทองคำมีต้นกำเนิดสุดท้ายจากชั้นแมนเทิล ไม่ใช่เปลือกโลก ประการที่สอง บ่งชี้ว่าสูตรไอโซโทปของฮีเลียมสามารถให้วิธีทางธรณีเคมีที่ง่ายในการกำหนดขนาดของแหล่งทองที่มีศักยภาพ ตามที่รายงานข่าวระบุ

แล้วพบกับสาระดีๆแบบนี้ทางด้านงานช่าง งานวิศวกรรม และอุตสาหกรรมได้ที่ นายช่างมาแชร์ นะครับ

Website: www.naichangmashare.com
Facebook: https://www.facebook.com/naichangmashare/
Blockdit :  https://www.blockdit.com/naichangmashare
Instragram: https://www.instagram.com/naichangmashare/
Twitter: https://twitter.com/naichangmashare
Youtube: https://www.youtube.com/@naichangmashare
TikTok :  https://www.tiktok.com/@naichangmashare

นายช่างมาแชร์