کشف روشی نوین برای شناسایی طلاهای مدفون در اعماق زمین

این پژوهش با تکیه بر تحلیل شیمیایی پیشرفته گازهایی که میلیون‌ها سال در دل سنگ‌ها به دام افتاده‌اند، نشان می‌دهد منشأ طلاهای مدفون در زیر اسکاتلند و ایرلند به اعماق زمین و ذوب گوشته بازمی‌گردد.

این تحقیق به رهبری فین استوارت، استاد دانشگاه گلاسگو و عضو مرکز پژوهش‌های انرژی در اسکاتلند، انجام شده است. او می‌گوید وجود هلیوم در عمق تمامی ذخایر موجود در کمربند کوهستانی کالدونیا نشانه‌ای روشن از آن است که ذوب گوشته زمین برای شکل‌گیری این نوع ذخایر طلای مهم در مقیاس جهانی ضروری بوده است. به گفته او، این پرسش همچنان باقی است که آیا می‌توان از همین روش برای توضیح منشأ دیگر فلزات با اهمیت فناورانه نیز استفاده کرد یا نه.

پژوهشگران در این مطالعه از تحلیل طیف‌سنجی جرمی روی نمونه‌هایی از کانی‌های سولفیدی حامل طلا در رشته‌کوه‌های کالدونیا بهره بردند. نتایج نشان می‌دهد که طلا در اعماق زمین شکل می‌گیرد؛ یافته‌ای که می‌تواند به یک بحث طولانی‌مدت درباره منشأ برخی از مهم‌ترین ذخایر طلای جهان پایان دهد. در این بررسی، ایزوتوپ‌های هلیوم به‌عنوان ابزاری کلیدی برای سنجش نقش حرارت گوشته در به حرکت درآمدن سیالات معدنی به کار گرفته شد.

طبق داده‌های به‌دست‌آمده، تمامی معادن فعال در کوه‌های کالدونیا در بریتانیا و ایرلند، از جمله کونونیش، کوراگینالت و کاواناکاو، دارای این امضای ایزوتوپی هستند. نسبت ایزوتوپ‌های هلیوم ۳ به ۴ در سیالات سولفیدی حامل طلا که بین ۰٫۰۹ تا ۳٫۳ Ra اندازه‌گیری شده، نشان می‌دهد که سهم قابل‌توجهی از مواد فرّار ماگمایی در شکل‌گیری این ذخایر نقش داشته و گرمای گوشته عامل اصلی تولید کانسنگ بوده است. این نتایج در نشریه علمی «Geology» منتشر شده است.

کمربند کالدونیا که حدود ۱۸۰۰ کیلومتر امتداد دارد، از کوه‌های آپالاچی در آمریکای شمالی تا شمال نروژ کشیده شده و حدود ۴۹۰ تا ۳۹۰ میلیون سال پیش در اثر برخورد صفحات قاره‌ای لورنتیا، بالتیکا و آوالونیا شکل گرفته است. شکل‌گیری ذخایر اصلی طلا در این کمربند با ذوب گوشته زیر صفحات برخوردکننده و ایجاد توده‌های عظیم گرانیتی در ارتفاعات اسکاتلند ارتباط دارد.

کالوم لیل، زمین‌شناس اکتشافی و نویسنده اصلی این پژوهش، می‌گوید این امضاهای ایزوتوپی هلیوم می‌تواند به شاخصی مهم برای شناسایی سامانه‌های معدنی بزرگ در سراسر جهان تبدیل شود. بررسی‌ها نشان می‌دهد مقدار هلیوم حل‌شده در سیالات معدنی و دمای آن‌ها با اندازه ذخایر طلا تناسب دارد؛ موضوعی که چشم‌انداز تازه‌ای برای شناسایی مکان و ابعاد ذخایر بالقوه طلا در اعماق زمین فراهم می‌کند.