Nowe badania przeprowadzone na Uniwersytecie w Getyndze ujawniają, że geody ametystowe w Urugwaju powstały w niskich temperaturach z płynów podobnych do wód gruntowych, co proponuje nowy model ich powstawania oparty na szeroko zakrojonych badaniach geologicznych i innowacyjnych metodach analitycznych.
Ametyst, fioletowa odmiana kwarcu, od stuleci jest używany jako kamień szlachetny i jest kluczowym zasobem gospodarczym w północnym Urugwaju. Geody to puste formacje skalne, często zawierające w środku kryształy kwarcu, takie jak ametyst.
W Urugwaju w schłodzonych strumieniach lawy odkryto ametystowe geody, których początki sięgają pierwotnego rozpadu superkontynentu Gondwany, około 134 milionów lat temu. Jednak ich powstanie pozostaje tajemnicą.
Odkrywanie tajemnicy powstawania ametystu
Teraz zespół naukowców pod kierownictwem Uniwersytetu w Getyndze wykorzystał najnowocześniejsze techniki do zbadania powstawania geod ametystowych w północnym Urugwaju. Naukowcy odkryli, że geody ametystowe powstały w nieoczekiwanie niskich temperaturach krystalizacji wynoszących od 15 do 60 °C. Odkrycie to, w połączeniu z innymi wynikami, umożliwiło naukowcom zaproponowanie nowego modelu wyjaśniającego ich powstawanie.
Zaawansowane techniki badawcze w Urugwaju
Badania opublikowane w Depozyt minerałówprzeprowadzono w dystrykcie Los Catalanes w Urugwaju, gdzie ametyst wydobywa się od ponad 150 lat. Obszar ten słynie z głębokiego fioletu i wysokiej jakości klejnotów, a także wspaniałych gigantycznych geod, czasami o wysokości ponad 5 m. Znajdujące się tu złoża zostały uznane za jedno ze 100 największych obiektów dziedzictwa geologicznego na świecie, co podkreśla ich wartość naukową i przyrodniczą. Jednakże ograniczona wiedza na temat powstawania tych geod utrudnia ich zlokalizowanie i polega w dużej mierze na doświadczeniu górników.
Aby rozwiązać ten problem, badacze przeprowadzili szeroko zakrojone badania geologiczne w ponad 30 czynnych kopalniach, analizując minerały geodezyjne, wodę geodezyjną i wody gruntowe. Wykorzystując zaawansowane techniki, takie jak mikrotermometria wspomagana zarodkowaniem początkowego jednofazowego włączenia płynu i geochemia potrójnych izotopów tlenu, zespół odkrył nowe spostrzeżenia na temat powstawania tych cennych geod. Oprócz ustalenia, że geody ametystowe powstały w nieoczekiwanie niskich temperaturach krystalizacji, badacze wykazali również, że płyny mineralizujące charakteryzowały się niskim poziomem zasolenia i proporcją izotopów odpowiadającą wodzie pochodzącej z naturalnego cyklu pogodowego, która prawdopodobnie pochodziła z wód gruntowych znajdujących się w pobliskich skały.
Wgląd w krystalizację ametystu
„Precyzja i dokładność tych nowych technik pozwoliło nam z pewnością oszacować temperaturę i skład płynów mineralizujących” – powiedziała Fiorella Arduin Rode, główna autorka i doktorantka w Centrum Nauk o Ziemi Uniwersytetu w Getyndze. „Nasze odkrycia potwierdzają pogląd, że te ametysty krystalizowały w niskich temperaturach z płynów przypominających wody gruntowe”.
W badaniu zaproponowano model, w którym fazy mineralne, takie jak ametyst, krystalizują we wnękach wulkanicznych w ciemnej skale zwanej bazaltem, pod wpływem regionalnych różnic temperatury w skorupie ziemskiej. Arduin Rode dodaje: „Zrozumienie warunków powstawania ametystu – takich jak temperatura i skład płynu mineralizującego, a także źródła krzemionki, czas mineralizacji i jej związek ze skałami macierzystymi – ma kluczowe znaczenie dla rozwikłania procesu . Może to znacznie ulepszyć techniki poszukiwawcze i doprowadzić do opracowania zrównoważonych strategii wydobywczych w przyszłości”.
Odniesienie: „Światowej klasy geody ametystowo-agatowe z Los Catalanes w północnym Urugwaju: implikacje genetyczne wynikające z wtrąceń płynnych i stabilnych izotopów” autorstwa Fiorelli Arduin-Rode, Gracieli Sosa, Alfonsa van den Kerkhofa, Yvesa Krügera, Davida Bajnai, Andreasa Packa, Tommaso Di Rocco, Pedro Oyhantçabal, Klaus Wemmer, Daniel Herwartz, Swea Klipsch, Bettina Wiegand, Siegfried Siegesmund i Mathias Hueck, 23 września 2024 r., Depozyt minerałów.
DOI: 10.1007/s00126-024-01310-2
Finansowanie badań zapewniono w ramach Research Grants – Doctoral Programs in Germany, 2021/22 – 57552340 – Deutscher Akademischer Austauschdienst (DAAD)
