A földrengések felfedik a gyémántok eredetét

A földrengések felfedik a gyémántok eredetét
A földrengések felfedik a gyémántok eredetét
Anonim

A legfrissebb kutatások szerint a szeizmikus dübörgés kulcsfontosságú támpontokat adhat arra vonatkozóan, hogy a bányászok hol keressenek gyémántot. Matt Fouch, az ASU geológiai tudományok adjunktusa a földrengések által keltett rezgéseket tanulmányozza, hogy több száz kilométeres mélységben megjelenítse a földet, ahol a gyémántok keletkeznek. A Dél-Afrika alatti Földről készült térképei új információkkal szolgálnak a Föld szerkezetéről azokban a régiókban, ahol sok gyémánt található.

A Geophysical Research Letters 2001. július 1-i számában Fouch és társszerzői, David James, John VanDecar (mindketten a Washingtoni Carnegie Intézet Földi Magnetizmus Tanszékének munkatársa) és Suzan van der Lee (a Institute of Geophysics, Zürich, Svájc), azt mutatják, hogy Dél-Afrika legjövedelmezőbb gyémántbányái olyan területek közelében találhatók, ahol a Föld kivételesen stabil és hűvös akár 250 kilométerre a felszín alatt.A tanulmányt a folyóirat külön rovatában teszik közzé hét másik, Dél-Afrika geokémiájáról, összetételéről és kőzetek kormeghatározásáról szóló tanulmányával.

Sok gyémánt olyan régiókból, úgynevezett kratonokból származik, amelyek a világ geológiailag legstabilabb helyei közé tartoznak. Két kraton, a Kaapvaal és Zimbabwe kratonok, amelyek nagyjából Dél-Afrika nemzetének nagyságú területét fedik le, a legtöbb dél-afrikai gyémánt forrása.

"A dél-afrikai régió, amelyet tanulmányozunk, több mint 3 milliárd éves, és egyes helyeken akár 3,6 milliárd éves is" - mondja Fouch. A geológusok úgy gondolják, hogy a gyémántok akár több száz kilométeres mélységben is kifejlődnek ezekben az ősi kratonokban, majd egyenesen a felszínre kerülnek.

A bányászok felderítik a drágakövek ásásának legjobb helyeit azáltal, hogy olyan gyémántokat keresnek, amelyek a felszínre jutottak. Más technikák, mint például a kőzetben mélyebb minták fúrása vagy a föld gravitációs vagy mágneses tulajdonságainak anomáliáinak tanulmányozása a területen, növelik a gyémántok megtalálásának esélyét.De egyik megközelítés sem garantálja a sikert. "Ha az emberek mindig pontosan tudnák, hogyan működik, akkor sokkal több gyémántbányánk lenne" - viccelődik Fouch. "Majdnem minden gyémánt kratonból származik, de nem minden kraton tartalmaz gyémántot. Tehát a kérdés az, hogy egyes kratonok miért termelnek gyémántot, mások pedig nem? Egy másik kérdés, miért vannak ezeken a területeken olyan gyémántok, amelyek kereskedelmileg nyereségesek, és másoknak nincs? Egyes régiókban vannak gyémántok, de túlságosan el vannak rágva ahhoz, hogy drágakő minőségűek legyenek."

Fouch és kollégái úgy gondolják, hogy a válasz egy részét a földköpeny mélyén találhatták – a kéreg alatt több száz kilométerre elnyúló kőzetrétegben. Amikor ilyen mélységben ábrázolták a Földet, a gyémánt forrását nézték, nem pedig arra vártak, hogy a felszínre utazzanak.

Fouch háromdimenziós képeket készített a föld mély rétegeiről egy 82 szeizmométerből álló tömb segítségével, amelyek a világ minden tájáról érkező földrengések okozta rezgéseket érzékelik.A Dél-Afrikában, Zimbabwében és Botswanában nagyjából 100 kilométeres időközönként elhelyezett szeizmométerek két év alatt több mint 200 földrengés adatait rögzítették, elsősorban a Himalája és az Andok hegyláncaiból. A képek elkészítéséhez szeizmikus tomográfiát alkalmaztak, egy olyan technikát, amely nagyon hasonlít az orvosi képalkotás CAT-szkenneléséhez.

"Emberként soha nem akarjuk, hogy földrengések történjenek, de szeizmológusként tudjuk, hogy ezek elkerülhetetlenek. A mi feladatunk tehát az, hogy a lehető legproduktívabb módon használjuk őket" - mondja Fouch. "Minden alkalommal, amikor földrengés történik, olyan, mintha egy elemlámpát világítanánk a föld egy bizonyos részére. Az egyes földrengések szeizmikus hullámai a föld különböző rétegeiről verődnek vissza, és különböző belső jellemzőket világítanak meg."

A földrengéshullámok mozgásának sebessége és szöge attól függ, hogy milyen anyagon haladnak keresztül. Például az a hullámzás, amelyet egy kavics vízes tálba ejtése okoz, másképp mozog, mint a jégkockákat tartalmazó vízben vagy egy zselés tálban.Fouch és munkatársai a szeizmométereken túli rezgések terjedésének időzítésének és szögének elemzésével feltérképezték a Föld fizikai tulajdonságait az alábbiakban.

Úgy találták, hogy a közvetlenül a legtermékenyebb gyémántbányák alatti köpeny határozottan másképp néz ki, mint a környező területeken. A gyémánttermelő területeken a köpeny "szeizmikusan gyors", ami azt jelenti, hogy gyorsan terjeszti a földrengés rezgését, mivel a köpenykőzet hidegebb vagy kémiailag eltérhet a környező területektől.

"A gyorsabb szeizmikus sebességeknek van néhány jól elkülöníthető zsebe" - magyarázza Fouch. "E régiók egyike a dél-afrikai Kaapvaal-kráton alatt található, egy pedig - kissé szétszórtabb - a zimbabwei kraton alatt található. A dél-afrikai drágakő-minőségű gyémántbányák nagy része nagyon közel található ezekhez a régiókhoz." A köpeny hasonlóan hideg, szeizmikusan gyors részeit keresve a gyémántbányászok új, ígéretes bányászati ​​területeket azonosíthatnak.

A dél-afrikai ipari munkatársak nagyon érdeklődnek Fouch kutatásai iránt, és néhányan még azt is megengedték a szeizmológusoknak, hogy szeizmométereket telepítsenek az ingatlanukra.

"Ez minden bizonnyal egy olyan technika, amelyet más módszerekkel együtt lehetne használni annak meghatározására, hogy egy régió hajlamosabb-e a gyémántokra" - mondja Fouch.

Népszerű téma

Érdekes cikkek
Rólunk
Olvass tovább

Rólunk

A fishcustomaquariums.com webhelyről

Kapcsolatok
Olvass tovább

Kapcsolatok

A fishcustomaquariums.com oldal elérhetőségei

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei
Olvass tovább

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei